(57)【要約】  復号方法は、複数の量子化パラメータセットを符号化ストリームのヘッダから取得し（Ｓ４００）、符号化ストリームに含まれる符号化ピクチャのヘッダから識別子を解析し（Ｓ４０２）、解析された識別子に基づいて、複数の量子化パラメータセットの中から少なくとも１つの量子化パラメータセットを選択し（Ｓ４０４）、符号化ピクチャのヘッダから解析されたフラグが予め定められた値を有するか否かを判定し（Ｓ４０８）、フラグが予め定められた値を有する場合に、他の量子化マトリクスから新たな量子化マトリクスを生成し（Ｓ４１０）、生成された新たな量子化マトリクスを用いて符号化ピクチャを逆量子化することにより符号化ピクチャを復号し（Ｓ４１２）、フラグが予め定められた値を有しない場合に、選択された量子化パラメータセットに含まれる量子化マトリクスを用いて符号化ピクチャを逆量子化することにより符号化ピクチャを復号する（Ｓ４１４）。
2011052215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号化ストリームに含まれる符号化ピクチャを復号する復号方法であって、
それぞれが量子化マトリクスを含む複数の量子化パラメータセットを符号化ストリームのヘッダから取得する取得ステップと、
量子化パラメータセットを識別するための識別子を、前記符号化ストリームに含まれる符号化ピクチャのヘッダから解析する識別子解析ステップと、
解析された前記識別子に基づいて、前記複数の量子化パラメータセットの中から少なくとも１つの量子化パラメータセットを選択する選択ステップと、
前記符号化ピクチャのヘッダからフラグを解析し、解析した前記フラグが予め定められた値を有するか否かを判定する解析ステップと、
前記フラグが予め定められた値を有する場合に、他の量子化マトリクスから新たな量子化マトリクスを生成する生成ステップと、
前記フラグが予め定められた値を有する場合に、生成された前記新たな量子化マトリクスを用いて前記符号化ピクチャを逆量子化することにより、前記符号化ピクチャを復号し、前記フラグが予め定められた値を有しない場合に、選択された前記量子化パラメータセットに含まれる量子化マトリクスを用いて前記符号化ピクチャを逆量子化することにより、前記符号化ピクチャを復号する復号ステップとを含む
復号方法。
【請求項２】
前記取得ステップでは、
前記符号化ストリームのヘッダから、量子化パラメータセット数を示す値を解析し、前記符号化ストリームのヘッダから量子化パラメータセットを解析し、解析された前記量子化パラメータセットの内容を、解析された前記値が示す量子化パラメータセット数に依存する複数の量子化パラメータセットに複製することにより、複数の量子化パラメータセットを取得する
請求項１に記載の復号方法。
【請求項３】
前記符号化ストリームには、階層予測構造における階層予測順序に従って符号化された複数の符号化ピクチャが含まれており、
前記取得ステップでは、
解析された前記量子化パラメータセットの内容を前記階層予測順序に基づいて複製することにより、複数の量子化パラメータセットを取得する
請求項２に記載の復号方法。
【請求項４】
前記取得ステップでは、
解析された前記量子化パラメータセットの内容を、解析された前記量子化パラメータセットによって復号される符号化ピクチャよりも階層予測順序が下位の符号化ピクチャを復号するための量子化パラメータセットに複製することにより、複数の量子化パラメータセットを取得する
請求項３に記載の復号方法。
【請求項５】
前記取得ステップでは、
解析された前記量子化パラメータセットの内容を、解析された前記量子化パラメータセットによって復号される符号化ピクチャと階層予測順序が同一の符号化ピクチャを復号するための量子化パラメータセットに複製することにより、複数の量子化パラメータセットを取得する
請求項３に記載の復号方法。
【請求項６】
前記取得ステップでは、
前記符号化ストリームのヘッダから、量子化パラメータセット数を示す値を解析し、前記符号化ストリームのヘッダから、解析された前記量子化パラメータセット数を示す値に依存する数の量子化パラメータセットを解析することにより、複数の量子化パラメータセットを取得する
請求項１に記載の復号方法。
【請求項７】
前記生成ステップでは、
前記符号化ストリームにおいて前に復号された量子化マトリクスを取得し、更新パラメータを前記符号化ピクチャのヘッダから解析し、取得された前記量子化マトリクスと解析された前記更新パラメータとに基づいて新たな量子化マトリクスを算出することにより、新たな量子化マトリクスを生成する
請求項１に記載の復号方法。
【請求項８】
前記生成ステップでは、
予め定義された量子化マトリクスを取得し、更新パラメータを前記符号化ピクチャのヘッダから解析し、取得された前記予め定義された量子化マトリクスと解析された前記更新パラメータとに基づいて新たな量子化マトリクスを算出することにより、新たな量子化マトリクスを生成する
請求項１に記載の復号方法。
【請求項９】
ピクチャを符号化して符号化ストリームを生成する符号化方法であって、
それぞれが量子化マトリクスを含む複数の量子化パラメータセットを符号化ストリームのヘッダに書き込む書込ステップと、
書き込まれた前記複数の量子化パラメータセットの中から少なくとも１つの量子化パラメータセットを選択する選択ステップと、
選択された前記量子化パラメータセットを識別するための識別子を、対象ピクチャのヘッダに書き込む識別子書込ステップと、
前記対象ピクチャを量子化する際に新たな量子化マトリクスを使用するか否かを判定する判定ステップと、
新たな量子化マトリクスを使用すると判定された場合に、他の量子化マトリクスから新たな量子化マトリクスを生成する生成ステップと、
新たな量子化マトリクスを使用すると判定された場合に、生成された新たな量子化マトリクスを用いて前記対象ピクチャを量子化することにより、前記対象ピクチャを符号化し、新たな量子化マトリクスを使用しない場合に、選択された前記量子化パラメータセットに含まれる量子化マトリクスを用いて前記対象ピクチャを量子化することにより、前記対象ピクチャを符号化する符号化ステップとを含む
符号化方法。
【請求項１０】
前記書込ステップでは、
複製すべき量子化パラメータセットの数を示す値を前記符号化ストリームのヘッダに書き込み、複製に用いる量子化パラメータセットを前記符号化ストリームのヘッダに書き込むことにより、複数の量子化パラメータセットを前記符号化ストリームのヘッダに書き込む
請求項９に記載の符号化方法。
【請求項１１】
前記書込ステップでは、
量子化パラメータセット数を示す値を前記符号化ストリームのヘッダに書き込み、書き込まれた前記量子化パラメータセット数を示す値に依存する複数の量子化パラメータセットを前記符号化ストリームのヘッダに書き込む
請求項９に記載の符号化方法。
【請求項１２】
さらに、
符号化される複数のピクチャの階層予測構造を決定する階層予測構造決定ステップと、
決定された前記階層予測構造に基づいて、各ピクチャの階層予測順序を決定する階層予測順序決定ステップと、
決定された階層予測順序に基づいて、複数の量子化パラメータセットをそれぞれ識別するための複数の識別子を設定する設定ステップとを含み、
前記識別子書込ステップでは、設定された複数の識別子のうち、選択された前記量子化パラメータセットを識別するための識別子を、対象ピクチャのヘッダに書き込む
請求項９に記載の符号化方法。
【請求項１３】
前記生成ステップでは、
前記符号化ストリームに含まれる前に符号化された量子化マトリクスを取得し、前記対象ピクチャのヘッダに更新パラメータを書き込み、取得された前記量子化マトリクスと書き込まれた前記更新パラメータとに基づいて新たな量子化マトリクスを算出することにより、前記新たな量子化マトリクスを生成する
請求項９に記載の符号化方法。
【請求項１４】
前記生成ステップでは、
予め定義された量子化マトリクスを取得し、前記対象ピクチャのヘッダに更新パラメータを書き込み、取得された前記量子化マトリクスと書き込まれた前記更新パラメータとに基づいて新たな量子化マトリクスを算出することにより、前記新たな量子化マトリクスを生成する
請求項９に記載の符号化方法。
【請求項１５】
符号化ストリームに含まれる符号化ピクチャを復号する復号装置であって、
それぞれが量子化マトリクスを含む複数の量子化パラメータセットを符号化ストリームのヘッダから取得する取得部と、
量子化パラメータセットを識別するための識別子を、前記符号化ストリームに含まれる符号化ピクチャのヘッダから解析する識別子解析部と、
解析された前記識別子に基づいて、前記複数の量子化パラメータセットの中から少なくとも１つの量子化パラメータセットを選択する選択部と、
前記符号化ピクチャのヘッダからフラグを解析し、解析した前記フラグが予め定められた値を有するか否かを判定する解析部と、
前記フラグが予め定められた値を有する場合に、他の量子化マトリクスから新たな量子化マトリクスを生成する生成部と、
前記フラグが予め定められた値を有する場合に、生成された前記新たな量子化マトリクスを用いて前記符号化ピクチャを逆量子化することにより、前記符号化ピクチャを復号し、前記フラグが予め定められた値を有しない場合に、選択された前記量子化パラメータセットに含まれる量子化マトリクスを用いて前記符号化ピクチャを逆量子化することにより、前記符号化ピクチャを復号する復号部とを備える
復号装置。
【請求項１６】
前記復号装置は、集積回路として構成されている
請求項１５に記載の復号装置。
【請求項１７】
ピクチャを符号化して符号化ストリームを生成する符号化装置であって、
それぞれが量子化マトリクスを含む複数の量子化パラメータセットを符号化ストリームのヘッダに書き込む書込部と、
書き込まれた前記複数の量子化パラメータセットの中から少なくとも１つの量子化パラメータセットを選択する選択部と、
選択された前記量子化パラメータセットを識別するための識別子を、対象ピクチャのヘッダに書き込む識別子書込部と、
前記対象ピクチャを量子化する際に新たな量子化マトリクスを使用するか否かを判定し、新たな量子化マトリクスを使用すると判定された場合に、他の量子化マトリクスから新たな量子化マトリクスを生成する生成部と、
新たな量子化マトリクスを使用すると判定された場合に、生成された新たな量子化マトリクスを用いて前記対象ピクチャを量子化することにより、前記対象ピクチャを符号化し、新たな量子化マトリクスを使用しない場合に、選択された前記量子化パラメータセットに含まれる量子化マトリクスを用いて前記対象ピクチャを量子化することにより、前記対象ピクチャを符号化する符号化部とを備える
符号化装置。
【請求項１８】
前記符号化装置は、集積回路として構成されている
請求項１７に記載の符号化装置。
【請求項１９】
請求項１に記載の復号方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項２０】
請求項９に記載の符号化方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、符号化ストリームに含まれる符号化ピクチャを復号する復号方法および復号装置、並びにピクチャを符号化して符号化ストリームを生成する符号化方法および符号化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
あらゆる画像または映像符号化方式において、量子化は、画像または映像内のいくらかの情報を除去することでデータを圧縮する重要なステップである。量子化処理において情報を失うことで画像またはデータをより適切に圧縮できるように、量子化は通常、変換領域において実行される。【０００３】
大抵の画像または映像符号化方式において、量子化処理は、量子化パラメータによって制御できる。このとき量子化パラメータの値が大きければ圧縮量も大きくなり、より多くの情報が失われる。そしてその逆も同様である。【０００４】
量子化パラメータの他に、画像または映像符号化方式の中には、量子化処理および逆量子化処理を量子化スケーリングマトリクスによっても制御できるものがある。ここで２次元変換ブロックにおける各周波数係数は、量子化パラメータと、対応する１つの量子化スケーリングマトリクスとの両方を用いて量子化できる。例えば、特許文献１には、量子化スケーリングマトリクスを用いて動画像を符号化する動画像符号化装置が記載されている。【０００５】
量子化処理および逆量子化処理は、また、量子化オフセットマトリクスによっても制御できる。なお、以下において、量子化スケーリングマトリクスと量子化オフセットマトリクスとを特に区別する必要がない場合は、量子化マトリクスと記す。【０００６】
逆量子化処理の一例は、次の式で表すことができる。【０００７】
ＡｂｓＣｏｅｆｆ［ｉ］［ｊ］＝（（ａｂｓ（ＱｕａｎｔｉｚｅｄＣｏｅｆｆ［ｉ］［ｊ］）＜＜７）−Ｏｆｆｓｅｔ［ｉ］［ｊ］）＊ＬｅｖｅｌＳｃａｌｅ＊ＱＭａｔｒｉｘ［ｉ］［ｊ］＞＞ＱＳｈｉｆｔ【０００８】
ここで、ＬｅｖｅｌＳｃａｌｅおよびＱＳｈｉｆｔは量子化パラメータによって制御され、ＱＭａｔｒｉｘ［ｉ］［ｊ］は量子化スケーリングマトリクスであり、Ｏｆｆｓｅｔ［ｉ］［ｊ］は量子化オフセットマトリクスである。【０００９】
量子化パラメータ、量子化スケーリングマトリクス、および量子化オフセットマトリクスは、圧縮データ内に符号化されており、画像または映像を再構築するための復号処理に含まれる逆量子化ステップにおいて用いられる。【００１０】
ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−１０（ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ）のような映像符号化方式では、量子化スケーリングマトリクスは、シーケンスヘッダまたはピクチャヘッダ内に符号化できる。量子化スケーリングマトリクスがシーケンスヘッダ内に符号化されているときは、同一シーケンスの全ピクチャは、他の量子化スケーリングマトリクスが当該ピクチャ用に符号化されない限り、この量子化スケーリングマトリクスを用いて逆量子化処理が行われることになる。量子化スケーリングマトリクスがピクチャヘッダ内に符号化されている場合は、ピクチャは、ピクチャヘッダ内に符号化された量子化スケーリングマトリクスを用いて逆量子化処理が行われることになる。【００１１】
なお、ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−１０（ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ）符号化方式において、輝度サンプルに関しては、量子化スケーリングマトリクスがピクチャヘッダ内に符号化されていない場合は、シーケンスヘッダ内に符号化されている量子化スケーリングマトリクスが逆量子化処理に用いられる。しかし、色差サンプルに関しては、量子化スケーリングマトリクスがピクチャヘッダ内に符号化されていない場合は、輝度サンプルに関する量子化スケーリングマトリクスがピクチャの逆量子化処理に用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１０−２１３０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
先行技術における課題は、量子化スケーリングマトリクスがピクチャヘッダ内に符号化される場合に、量子化スケーリングマトリクスの符号量が増大することである。特に、ピクチャヘッダ内に符号化される量子化スケーリングマトリクスおよび量子化オフセットマトリクスが多い場合は、量子化スケーリングマトリクスおよび量子化オフセットマトリクスの符号量が増大し、符号化ストリーム全体としての符号化効率が低下する。【００１４】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、量子化マトリクスの符号量の増大を抑制することができる復号方法、復号装置、符号化方法、および符号化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る復号方法は、符号化ストリームに含まれる符号化ピクチャを復号する復号方法であって、それぞれが量子化マトリクスを含む複数の量子化パラメータセットを符号化ストリームのヘッダから取得する取得ステップと、量子化パラメータセットを識別するための識別子を、前記符号化ストリームに含まれる符号化ピクチャのヘッダから解析する識別子解析ステップと、解析された前記識別子に基づいて、前記複数の量子化パラメータセットの中から少なくとも１つの量子化パラメータセットを選択する選択ステップと、前記符号化ピクチャのヘッダからフラグを解析し、解析した前記フラグが予め定められた値を有するか否かを判定する解析ステップと、前記フラグが予め定められた値を有する場合に、他の量子化マトリクスから新たな量子化マトリクスを生成する生成ステップと、前記フラグが予め定められた値を有する場合に、生成された前記新たな量子化マトリクスを用いて前記符号化ピクチャを逆量子化することにより、前記符号化ピクチャを復号し、前記フラグが予め定められた値を有しない場合に、選択された前記量子化パラメータセットに含まれる量子化マトリクスを用いて前記符号化ピクチャを逆量子化することにより、前記符号化ピクチャを復号する復号ステップとを含む。【００１６】
これによれば、符号化ピクチャを復号するための量子化パラメータセットが他の量子化パラメータセットから新たに生成される。したがって、新たな量子化マトリクスそのものを符号化ピクチャのヘッダに符号化しなくてもよい。つまり、画質を向上させるために、互いに異なる量子化マトリクスを用いて各ピクチャが量子化される場合に、エントロピー符号化によって符号化される量子化マトリクスの符号量の増大を抑制することが可能となる。【００１７】
また、前記取得ステップでは、前記符号化ストリームのヘッダから、量子化パラメータセット数を示す値を解析し、前記符号化ストリームのヘッダから量子化パラメータセットを解析し、解析された前記量子化パラメータセットの内容を、解析された前記値が示す量子化パラメータセット数に依存する複数の量子化パラメータセットに複製することにより、複数の量子化パラメータセットを取得することが好ましい。【００１８】
これによれば、符号化ストリームのヘッダから解析された量子化パラメータセットの内容が複数の量子化パラメータセットに複製される。したがって、符号化ストリームのヘッダに符号化される量子化パラメータセットの数を削減することができ、量子化マトリクスの符号量の増大を抑制することができる。【００１９】
また、前記符号化ストリームには、階層予測構造における階層予測順序に従って符号化された複数の符号化ピクチャが含まれており、前記取得ステップでは、解析された前記量子化パラメータセットの内容を前記階層予測順序に基づいて複製することにより、複数の量子化パラメータセットを取得することが好ましい。具体的には、前記取得ステップでは、解析された前記量子化パラメータセットの内容を、解析された前記量子化パラメータセットによって復号される符号化ピクチャよりも階層予測順序が下位の符号化ピクチャを復号するための量子化パラメータセットに複製することにより、複数の量子化パラメータセットを取得するとしてもよい。また、前記取得ステップでは、解析された前記量子化パラメータセットの内容を、解析された前記量子化パラメータセットによって復号される符号化ピクチャと階層予測順序が同一の符号化ピクチャを復号するための量子化パラメータセットに複製することにより、複数の量子化パラメータセットを取得するとしてもよい。【００２０】
これらによれば、階層予測順序に基づいて量子化パラメータセットの内容を複数の量子化パラメータセットに複製することができる。したがって、階層予測順序に適した量子化パラメータセットを用いて対象ピクチャを復号することができ、画質の劣化を抑制しつつ、量子化マトリクスの符号量の増大を抑制することが可能となる。【００２１】
また、前記取得ステップでは、前記符号化ストリームのヘッダから、量子化パラメータセット数を示す値を解析し、前記符号化ストリームのヘッダから、解析された前記量子化パラメータセット数を示す値に依存する数の量子化パラメータセットを解析することにより、複数の量子化パラメータセットを取得することが好ましい。【００２２】
これによれば、符号化ストリームのヘッダから複数の量子化パラメータセットを容易に取得することができる。【００２３】
また、前記生成ステップでは、前記符号化ストリームにおいて前に復号された量子化マトリクスを取得し、更新パラメータを前記符号化ピクチャのヘッダから解析し、取得された前記量子化マトリクスと解析された前記更新パラメータとに基づいて新たな量子化マトリクスを算出することにより、新たな量子化マトリクスを生成することが好ましい。【００２４】
これによれば、符号化ストリームにおいて前に復号された量子化マトリクスと、符号化ピクチャのヘッダから解析された更新パラメータとに基づいて、新たな量子化マトリクスを算出することができる。つまり、符号化ピクチャのヘッダには更新パラメータが符号化されればよいので、新たな量子化マトリクスそのものを当該符号化ピクチャのヘッダに符号化しなくてもよい。したがって、画質を向上させるために、互いに異なる量子化マトリクスを用いて各ピクチャが符号化される場合に、量子化マトリクスの符号量の増大を抑制することが可能となる。特に、各ピクチャの違いがわずかであるなどの理由により、各ピクチャの量子化マトリクスが近似している場合には、量子化マトリクスの符号量の増大をより抑制することが可能となる。【００２５】
また、前記生成ステップでは、予め定義された量子化マトリクスを取得し、更新パラメータを前記符号化ピクチャのヘッダから解析し、取得された前記予め定義された量子化マトリクスと解析された前記更新パラメータとに基づいて新たな量子化マトリクスを算出することにより、新たな量子化マトリクスを生成することが好ましい。【００２６】
これによれば、予め定義された量子化マトリクスと、符号化ピクチャのヘッダから解析された更新パラメータとに基づいて、新たな量子化マトリクスを算出することができる。つまり、符号化ピクチャのヘッダには更新パラメータが符号化されればよいので、新たな量子化マトリクスそのものを当該符号化ピクチャのヘッダに符号化しなくてもよい。したがって、画質を向上させるために、互いに異なる量子化マトリクスを用いて各ピクチャが符号化される場合に、量子化マトリクスの符号量の増大を抑制することが可能となる。【００２７】
本発明の一態様に係る符号化方法は、ピクチャを符号化して符号化ストリームを生成する符号化方法であって、それぞれが量子化マトリクスを含む複数の量子化パラメータセットを符号化ストリームのヘッダに書き込む書込ステップと、書き込まれた前記複数の量子化パラメータセットの中から少なくとも１つの量子化パラメータセットを選択する選択ステップと、選択された前記量子化パラメータセットを識別するための識別子を、対象ピクチャのヘッダに書き込む識別子書込ステップと、前記対象ピクチャを量子化する際に新たな量子化マトリクスを使用するか否かを判定する判定ステップと、新たな量子化マトリクスを使用すると判定された場合に、他の量子化マトリクスから新たな量子化マトリクスを生成する生成ステップと、新たな量子化マトリクスを使用すると判定された場合に、生成された新たな量子化マトリクスを用いて前記対象ピクチャを量子化することにより、前記対象ピクチャを符号化し、新たな量子化マトリクスを使用しない場合に、選択された前記量子化パラメータセットに含まれる量子化マトリクスを用いて前記対象ピクチャを量子化することにより、前記対象ピクチャを符号化する符号化ステップとを含む。【００２８】
これによれば、対象ピクチャを符号化するための量子化パラメータセットが他の量子化パラメータセットから新たに生成される。したがって、新たな量子化マトリクスそのものを符号化ピクチャのヘッダに符号化しなくてもよい。つまり、画質を向上させるために、互いに異なる量子化マトリクスを用いて各ピクチャを符号化する場合に、エントロピー符号化によって符号化される量子化マトリクスの符号量の増大を抑制することが可能となる。【００２９】
また、前記書込ステップでは、複製すべき量子化パラメータセットの数を示す値を前記符号化ストリームのヘッダに書き込み、複製に用いる量子化パラメータセットを前記符号化ストリームのヘッダに書き込むことにより、複数の量子化パラメータセットを前記符号化ストリームのヘッダに書き込むことが好ましい。【００３０】
これによれば、複製すべき量子化パラメータセットの数を示す値が符号化ストリームのヘッダに書き込まれる。したがって、複数の量子化パラメータのすべてを符号化ストリームのヘッダに書き込む必要がないので、量子化マトリクスの符号量の増大を抑制することができる。【００３１】
また、前記書込ステップでは、量子化パラメータセット数を示す値を前記符号化ストリームのヘッダに書き込み、書き込まれた前記量子化パラメータセット数を示す値に依存する複数の量子化パラメータセットを前記符号化ストリームのヘッダに書き込むことが好ましい。【００３２】
これによれば、符号化ストリームのヘッダに複数の量子化パラメータセットを容易に書き込むことが可能となる。【００３３】
また、さらに、符号化される複数のピクチャの階層予測構造を決定する階層予測構造決定ステップと、決定された前記階層予測構造に基づいて、各ピクチャの階層予測順序を決定する階層予測順序決定ステップと、決定された階層予測順序に基づいて、複数の量子化パラメータセットをそれぞれ識別するための複数の識別子を設定する設定ステップとを含み、前記識別子書込ステップでは、設定された複数の識別子のうち、選択された前記量子化パラメータセットを識別するための識別子を、対象ピクチャのヘッダに書き込むことが好ましい。【００３４】
これによれば、階層予測順序に基づいて複数の量子化パラメータセット識別子が設定されるので、パラメータセット識別子の符号量を削減することが可能となる。【００３５】
また、前記生成ステップでは、前記符号化ストリームに含まれる前に符号化された量子化マトリクスを取得し、前記対象ピクチャのヘッダに更新パラメータを書き込み、取得された前記量子化マトリクスと書き込まれた前記更新パラメータとに基づいて新たな量子化マトリクスを算出することにより、前記新たな量子化マトリクスを生成することが好ましい。【００３６】
これによれば、符号化ストリームにおいて前に符号化された量子化マトリクスと、符号化ピクチャのヘッダから解析された更新パラメータとに基づいて、新たな量子化マトリクスを算出することができる。つまり、符号化ピクチャのヘッダには更新パラメータが符号化されればよいので、新たな量子化マトリクスそのものを当該符号化ピクチャのヘッダに符号化しなくてもよい。したがって、画質を向上させるために、互いに異なる量子化マトリクスを用いて各ピクチャを符号化する場合に、量子化マトリクスの符号量の増大を抑制することが可能となる。特に、各ピクチャの違いがわずかであるなどの理由により、各ピクチャの量子化マトリクスが近似している場合には、量子化マトリクスの符号量の増大をより抑制することが可能となる。【００３７】
また、前記生成ステップでは、予め定義された量子化マトリクスを取得し、前記対象ピクチャのヘッダに更新パラメータを書き込み、取得された前記量子化マトリクスと書き込まれた前記更新パラメータとに基づいて新たな量子化マトリクスを算出することにより、前記新たな量子化マトリクスを生成することが好ましい。【００３８】
これによれば、予め定義された量子化マトリクスと、符号化ピクチャのヘッダから解析された更新パラメータとに基づいて、新たな量子化マトリクスを算出することができる。つまり、符号化ピクチャのヘッダには更新パラメータが符号化されればよいので、新たな量子化マトリクスそのものを当該符号化ピクチャのヘッダに符号化しなくてもよい。したがって、画質を向上させるために、互いに異なる量子化マトリクスを用いて各ピクチャを符号化する場合に、量子化マトリクスの符号量の増大を抑制することが可能となる。【００３９】
本発明の一態様に係る復号装置は、符号化ストリームに含まれる符号化ピクチャを復号する復号装置であって、それぞれが量子化マトリクスを含む複数の量子化パラメータセットを符号化ストリームのヘッダから取得する取得部と、量子化パラメータセットを識別するための識別子を、前記符号化ストリームに含まれる符号化ピクチャのヘッダから解析する識別子解析部と、解析された前記識別子に基づいて、前記複数の量子化パラメータセットの中から少なくとも１つの量子化パラメータセットを選択する選択部と、前記符号化ピクチャのヘッダからフラグを解析し、解析した前記フラグが予め定められた値を有するか否かを判定する解析部と、前記フラグが予め定められた値を有する場合に、他の量子化マトリクスから新たな量子化マトリクスを生成する生成部と、前記フラグが予め定められた値を有する場合に、生成された前記新たな量子化マトリクスを用いて前記符号化ピクチャを逆量子化することにより、前記符号化ピクチャを復号し、前記フラグが予め定められた値を有しない場合に、選択された前記量子化パラメータセットに含まれる量子化マトリクスを用いて前記符号化ピクチャを逆量子化することにより、前記符号化ピクチャを復号する復号部とを備える。また、前記復号装置は、集積回路として構成されてもよい。【００４０】
この構成により、上記復号方法と同様の効果を奏することができる。【００４１】
本発明の一態様に係る符号化装置は、ピクチャを符号化して符号化ストリームを生成する符号化装置であって、それぞれが量子化マトリクスを含む複数の量子化パラメータセットを符号化ストリームのヘッダに書き込む書込部と、書き込まれた前記複数の量子化パラメータセットの中から少なくとも１つの量子化パラメータセットを選択する選択部と、選択された前記量子化パラメータセットを識別するための識別子を、対象ピクチャのヘッダに書き込む識別子書込部と、前記対象ピクチャを量子化する際に新たな量子化マトリクスを使用するか否かを判定し、新たな量子化マトリクスを使用すると判定された場合に、他の量子化マトリクスから新たな量子化マトリクスを生成する生成部と、新たな量子化マトリクスを使用すると判定された場合に、生成された新たな量子化マトリクスを用いて前記対象ピクチャを量子化することにより、前記対象ピクチャを符号化し、新たな量子化マトリクスを使用しない場合に、選択された前記量子化パラメータセットに含まれる量子化マトリクスを用いて前記対象ピクチャを量子化することにより、前記対象ピクチャを符号化する符号化部とを備える。また、前記符号化装置は、集積回路として構成されてもよい。【００４２】
この構成により、上記符号化方法と同様の効果を奏することができる。【００４３】
また、本発明は、このような復号方法または符号化方法に含まれる特徴的な各ステップをコンピュータに実行させるコンピュータプログラムとして実現することもできる。そして、そのようなコンピュータプログラムを、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等のコンピュータ読取可能な非一時的な記録媒体あるいはインターネット等の通信ネットワークを介して流通させることができるのは、言うまでもない。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、量子化パラメータセットの符号化に必要なビット数を減少させることができ、符号化効率を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る符号化ストリームに含まれるピクチャヘッダおよびシーケンスヘッダの構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１に係る復号装置の一例を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１に係る符号化装置の一例を示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１に係る復号方法を示すフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１に係る符号化方法を示すフローチャートである。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１に係る復号方法において符号化ストリームのヘッダから複数の量子化パラメータセットが取得される処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１に係る符号化方法において符号化ストリームのヘッダに量子化パラメータセットが書き込まれる処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の実施の形態１に係る符号化方法において量子化パラメータセット識別子の値が設定される処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】図９は、ピクチャの階層予測順序を説明するための図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態１に係る復号方法において新たな量子化マトリクスが生成される処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態１に係る符号化方法において新たな量子化マトリクスが生成される処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態２に係る符号化ストリームに含まれるシーケンスヘッダの構成を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態２に係る符号化ストリームに含まれるピクチャヘッダの構成を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態２に係る復号装置の一例を示すブロック図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態２に係る符号化装置の一例を示すブロック図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態２に係る復号方法において符号化ストリームのヘッダから複数の量子化パラメータセットが取得される処理の流れを示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、本発明の実施の形態２に係る符号化方法において符号化ストリームのヘッダに量子化パラメータセットが書き込まれる処理の流れを示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、本発明の実施の形態２に係る復号方法において新たな量子化マトリクスが生成される処理の流れを示すフローチャートである。
【図１９】図１９は、本発明の実施の形態２に係る符号化方法において新たな量子化マトリクスが生成される処理の流れを示すフローチャートである。
【図２０】図２０は、本発明の実施の形態３に係る符号化ストリームに含まれるピクチャヘッダの構成を示す図である。
【図２１】図２１は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムの全体構成の一例を示す模式図である。
【図２２】図２２は、携帯電話の外観を示す図である。
【図２３】図２３は、携帯電話の構成例を示すブロック図である。
【図２４】図２４は、デジタル放送用システムの全体構成の一例を示す模式図である。
【図２５】図２５は、テレビの構成例を示すブロック図である。
【図２６】図２６は、光ディスクである記録メディアに情報の読み書きを行う情報再生記録部の構成例を示すブロック図である。
【図２７】図２７は、光ディスクである記録メディアの構造例を示す図である。
【図２８】図２８は、各実施の形態に係る画像符号化方法および画像復号方法を実現する集積回路の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００４７】
なお、以下の説明において、量子化パラメータセットとは、１つ以上の量子化スケーリングマトリクスおよび１つ以上の量子化オフセットマトリクスの少なくとも一方を含むセットをいう。
【００４８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る符号化ストリームに含まれるピクチャヘッダおよびシーケンスヘッダの構成を示す図である。図１に示すように、シーケンスヘッダＤ１００内には、まず、量子化パラメータセット数Ｄ１０２を示す値が符号化されている。続いて、量子化スケーリングマトリクス送信フラグＤ１０４と、量子化オフセットマトリクス送信フラグＤ１０８とが符号化されている。
【００４９】
ここで、量子化スケーリングマトリクス送信フラグＤ１０４が「１」を有する場合は、さらに、量子化スケーリングマトリクスＤ１０６を表す値がシーケンスヘッダＤ１００内に符号化されている。また、量子化オフセットマトリクス送信フラグＤ１０８が「１」を有する場合は、さらに、量子化オフセットマトリクスＤ１１０を表す値がシーケンスヘッダＤ１００内に符号化されている。
【００５０】
また、図１に示すように、ピクチャヘッダＤ１１２内には、まず、量子化パラメータセット識別子Ｄ１１４を示す値が符号化されている。続いて、量子化スケーリングマトリクス更新フラグＤ１１６と、量子化オフセットマトリクス更新フラグＤ１２０とが符号化されている。
【００５１】
ここで、量子化スケーリングマトリクス更新フラグＤ１１６が「１」を有する場合は、さらに、量子化スケーリングマトリクスを更新するための更新パラメータＤ１１８を表す値がピクチャヘッダＤ１１２内に符号化されている。また、量子化オフセットマトリクス更新フラグＤ１２０が「１」を有する場合は、さらに、量子化オフセットマトリクスを更新するための更新パラメータＤ１２２を表す値がピクチャヘッダＤ１１２内に符号化されている。
【００５２】
なお、更新パラメータとは、他の量子化マトリクスを更新するためのパラメータである。具体的には、更新パラメータは、他の量子化マトリクスからの変化量を示すパラメータである。例えば、他の量子化マトリクスを表す値に更新パラメータを表す値が加算または乗算されることにより、新たな量子化マトリクスが生成される。
【００５３】
次に、図１に示すようなシーケンスヘッダおよびピクチャヘッダを含む符号化ストリームを復号する復号装置について説明する。
【００５４】
図２は、本発明の実施の形態１に係る復号装置の一例を示すブロック図である。この復号装置２００は、符号化ストリームに含まれる符号化ピクチャを復号する。
【００５５】
図２に示すように、復号装置２００は、取得部２０２と、識別子解析部２０４と、選択部２０６と、第２量子化パラメータセット解析部２０８と、生成部２１０と、復号部２１２とを備える。
【００５６】
取得部２０２は、複数の量子化パラメータセットを符号化ストリームのヘッダから取得する。取得部２０２は、セット数解析部２０２ａと、第１量子化パラメータセット解析部２０２ｂと、複製部２０２ｃと、第１メモリ部２０２ｄとを備える。
【００５７】
セット数解析部２０２ａは、シ―ケンスヘッダＤ２０１から、量子化パラメータセット数Ｄ２０３を解析する。そして、セット数解析部２０２ａは、解析した量子化パラメータセット数Ｄ２０３を複製部２０２ｃに出力する。
【００５８】
第１量子化パラメータセット解析部２０２ｂは、シ―ケンスヘッダＤ２０１から、量子化パラメータセットＤ２０５を解析する。そして、第１量子化パラメータセット解析部２０２ｂは、解析した量子化パラメータセットＤ２０５を複製部２０２ｃに出力する。
【００５９】
複製部２０２ｃは、量子化パラメータセットＤ２０７の内容を複製し、第１メモリ部２０２ｄに格納する。
【００６０】
識別子解析部２０４は、符号化ストリームに含まれる符号化ピクチャのヘッダＤ２１３（以下、単に「ピクチャヘッダＤ２１３」という）から、量子化パラメータセット識別子Ｄ２１５を解析する。そして、識別子解析部２０４は、解析した量子化パラメータセット識別子Ｄ２１５を選択部２０６に出力する。本実施の形態では、量子化パラメータセット識別子とは、符号化ストリームのヘッダから取得される複数の量子化パラメータセットから一の量子化パラメータセットを識別するための識別子である。
【００６１】
選択部２０６は、量子化パラメータセット識別子Ｄ２１５を用いて、第１メモリ部２０２ｄに格納された複数の量子化パラメータセットの中から量子化パラメータセットＤ２１１を選択する。
【００６２】
第２量子化パラメータセット解析部２０８は、ピクチャヘッダＤ２１３から、量子化パラメータセットを解析する。そして、第２量子化パラメータセット解析部２０８は、解析結果に応じて、更新パラメータＤ２２１を生成部２１０に出力する。具体的には、第２量子化パラメータセット解析部２０８は、ピクチャヘッダＤ２１３からフラグを解析し、解析したフラグが予め定められた値を有するか否かを判定する。ここで、フラグが予め定められた値を有する場合に、第２量子化パラメータセット解析部２０８は、更新パラメータＤ２２１を生成部２１０に出力する。
【００６３】
生成部２１０は、フラグが予め定められた値を有する場合に、他の量子化マトリクスから新たな量子化マトリクスを生成する。具体的には、生成部２１０は、更新部２１０ａと、格納部２１０ｂとを備える。
【００６４】
更新部２１０ａは、更新パラメータＤ２２１と、選択された量子化パラメータセットＤ２１９とを取得し、新たな量子化パラメータセットＤ２２３を格納部２１０ｂに出力する。つまり、本実施の形態では、更新部２１０ａは、符号化ストリームにおいて前に復号された量子化マトリクスと、当該量子化マトリクスからの変化量を示す更新パラメータとに基づいて、新たな量子化マトリクスを算出する。
【００６５】
格納部２１０ｂは、その後、新たな量子化パラメータセットＤ２２３を第１メモリ部２０２ｄに格納する。
【００６６】
復号部２１２は、フラグが予め定められた値を有する場合には、生成された新たな量子化マトリクスを用いて符号化ピクチャを逆量子化することにより、符号化ピクチャを復号する。一方、フラグが予め定められた値を有しない場合には、復号部２１２は、選択された量子化パラメータセットに含まれる量子化マトリクスを用いて符号化ピクチャを逆量子化することにより、符号化ピクチャを復号する。
【００６７】
具体的には、復号部２１２は、逆量子化部２１２ａと、逆変換部２１２ｂと、サンプル再構築部２１２ｃと、第２メモリ部２１２ｄと、サンプル予測部２１２ｅとを備える。
【００６８】
逆量子化部２１２ａは、符号化ピクチャに含まれる符号化ブロックＤ２２５と新たな量子化パラメータセットＤ２２３とを取り込み、逆量子化処理を実行する。逆変換部２１２ｂは、逆量子化係数Ｄ２２７を復号済み残差Ｄ２２９に逆変換し、サンプル再構築部２１２ｃに出力する。サンプル再構築部２１２ｃは、復号済み残差Ｄ２２９と予測サンプルＤ２３３とを取り込み、再構築サンプルＤ２３１を出力する。再構築サンプルＤ２３１は、その後、第２メモリ部２１２ｄに格納され、サンプル予測部２１２ｅによって予測サンプルＤ２３３の生成に用いられる。
【００６９】
次に、図１に示すようなシーケンスヘッダおよびピクチャヘッダを含む符号化ストリームを生成する符号化装置について説明する。
【００７０】
図３は、本発明の実施の形態１に係る符号化装置の一例を示すブロック図である。この符号化装置３００は、対象ピクチャを符号化して符号化ストリームを生成する。
【００７１】
図３に示すように、符号化装置３００は、ストリームヘッダ書込部３０２と、選択部３０４と、識別子書込部３０６と、生成部３０８と、符号化部３１０とを備える。
【００７２】
ストリームヘッダ書込部３０２は、複数の量子化パラメータセットを符号化ストリームのヘッダに書き込む。具体的には、ストリームヘッダ書込部３０２は、複製部３０２ａと、セット数書込部３０２ｂと、量子化パラメータセット書込部３０２ｃと、第１メモリ部３０２ｄとを備える。
【００７３】
複製部３０２ａは、量子化パラメータセットＤ３０１と、量子化パラメータセット数Ｄ３０３とを取得し、複製された量子化パラメータセットＤ３１１を第１メモリ部３０２ｄに格納する。
【００７４】
セット数書込部３０２ｂは、量子化パラメータセット数Ｄ３０７を符号化シーケンスのヘッダに書き込む。
【００７５】
量子化パラメータセット書込部３０２ｃは、量子化パラメータセットＤ３０１を取得し、取得した量子化パラメータセットＤ３０９を符号化ストリームのヘッダに書き込む。
【００７６】
選択部３０４は、カスタマイズ可能な量子化パラメータ設定Ｄ３１７を取得する。さらに、選択部３０４は、第１メモリ部３０２ｄに格納された複数の量子化パラメータセットの中から量子化パラメータセットＤ３１５を選択する。そして、選択部３０４は、取得した量子化パラメータ設定に基づいて、選択した量子化パラメータセットを識別するための量子化パラメータセット識別子Ｄ３１９を識別子書込部３０６に出力する。
【００７７】
識別子書込部３０６は、その後、量子化パラメータセット識別子Ｄ３２０を符号化ピクチャのヘッダに書き込む。
【００７８】
生成部３０８は、対象ピクチャを量子化する際に新たな量子化マトリクスを使用するか否かを判定する。ここで、新たな量子化マトリクスを使用すると判定した場合に、生成部３０８は、他の量子化マトリクスから新たな量子化マトリクスを生成する。具体的には、生成部３０８は、算出部３０８ａと、格納部３０８ｂと、更新パラメータ書込部３０８ｃとを備える。
【００７９】
算出部３０８ａは、選択された量子化パラメータセットＤ３２１とカスタマイズ可能な量子化パラメータ設定Ｄ３１７とを取得する。さらに、算出部３０８ａは、符号化ストリームにおいて前に符号化された量子化マトリクスからの変化量を示す更新パラメータを算出する。そして、算出部３０８ａは、算出した更新パラメータと符号化ストリームにおいて前に符号化された量子化マトリクスとに基づいて新たな量子化パラメータセットＤ３２３を算出する。算出部３０８ａは、算出した更新パラメータおよび新たな量子化パラメータセットＤ３２３を格納部３０８ｂに出力する。
【００８０】
格納部３０８ｂは、その後、新たな量子化パラメータセットＤ３１３を第１メモリ部３０２ｄに格納し、更新パラメータＤ３２５を更新パラメータ書込部３０８ｃに出力する。
【００８１】
更新パラメータ書込部３０８ｃは、その後、更新パラメータＤ３２７を符号化ピクチャのヘッダに書き込む。
【００８２】
符号化部３１０は、新たな量子化マトリクスを使用すると判定された場合に、生成された新たな量子化マトリクスを用いて対象ピクチャを量子化することにより、対象ピクチャを符号化する。一方、新たな量子化マトリクスを使用しない場合に、符号化部３１０は、選択された量子化パラメータセットに含まれる量子化マトリクスを用いて対象ピクチャを量子化することにより、対象ピクチャを符号化する。
【００８３】
具体的には、符号化部３１０は、減算部３１０ａと、変換部３１０ｂと、量子化部３１０ｃと、逆量子化部３１０ｄと、逆変換部３１０ｅと、サンプル予測部３１０ｆと、第２メモリ部３１０ｇと、加算部３１０ｈとを備える。
【００８４】
減算部３１０ａは、ピクチャの非圧縮サンプルＤ３２９と予測サンプルＤ３４５とを取り込み、残差ブロックＤ３３１を変換部３１０ｂに出力する。
【００８５】
変換部３１０ｂは、その後、残差ブロックＤ３３１を変換し、変換係数Ｄ３３３を量子化部３１０ｃに出力する。
【００８６】
量子化部３１０ｃは、変換係数Ｄ３３３と量子化パラメータセットＤ３３４）とを取得し、ピクチャの符号化サンプルＤ３３５を出力する。
【００８７】
逆量子化部３１０ｄは符号化サンプルＤ３３５を取得し、量子化パラメータセットＤ３３４を用いて逆量子化処理を実行する。そして、逆量子化部３１０ｄは、逆量子化係数Ｄ３３７を逆変換部３１０ｅに出力する。
【００８８】
逆変換部３１０ｅは、その後、逆量子化係数Ｄ３３７を逆変換し、再構築残差ブロックＤ３３９を出力する。
【００８９】
加算部３１０ｈは、その後、再構築残差ブロックＤ３３９と予測サンプルＤ３４５を加算し、ピクチャの再構築サンプルＤ３４１を出力する。再構築サンプルＤ３４１は、その後、第２メモリ部３１０ｇに格納される。
【００９０】
サンプル予測部３１０ｆは、第２メモリ部３１０ｇから再構築サンプルＤ３４３を読み出し、予測サンプルＤ３４５）を出力する。
【００９１】
次に、以上のように構成された復号装置２００および符号化装置３００の動作について説明する。つまり、本実施の形態に係る復号方法および符号化方法について説明する。
【００９２】
図４は、本発明の実施の形態１に係る復号方法を示すフローチャートである。
【００９３】
まず、取得部２０２は、複数の量子化パラメータセットを符号化ストリームのヘッダから取得する（Ｓ４００）。具体的には、取得部２０２は、例えば、図１に示されたシーケンスヘッダＤ１００から複数の量子化パラメータセットを取得する。
【００９４】
続いて、識別子解析部２０４は、符号化ストリームに含まれる符号化ピクチャのヘッダから、量子化パラメータセット識別子を解析する（Ｓ４０２）。具体的には、識別子解析部２０４は、例えば、図１に示されたピクチャヘッダＤ１１２から、符号化された量子化パラメータセット識別子Ｄ１１４を解析する。
【００９５】
なお、識別子は、複数のピクチャヘッダの中から一のピクチャヘッダを識別するためのパラメータであってもよい。この場合、量子化パラメータセットは、識別されたピクチャヘッダに関連付けられる。
【００９６】
次に、選択部２０６は、解析された識別子に基づいて、複数の量子化パラメータセットの中から少なくとも１つの量子化パラメータセットを選択する（Ｓ４０４）。具体的には、選択部２０６は、例えば、ステップＳ４００で取得された複数の量子化パラメータセットの中から一の量子化パラメータセットを選択する。
【００９７】
そして、第２量子化パラメータセット解析部２０８は、符号化ピクチャのヘッダからフラグを解析し（Ｓ４０６）、解析したフラグが予め定められた値を有するか否かを判定する（Ｓ４０８）。具体的には、第２量子化パラメータセット解析部２０８は、例えば、図１に示されたピクチャヘッダＤ１１２から、符号化された量子化スケーリングマトリクス更新フラグＤ１１６および量子化オフセットマトリクス更新フラグＤ１２０を解析する。
【００９８】
ここで、フラグが予め定められた値（例えば「１」）を有する場合（Ｓ４０８のＹｅｓ）、生成部２１０は、他の量子化マトリクスから新たな量子化マトリクスを生成する（Ｓ４１０）。具体的には、生成部２１０は、例えば、図１に示された更新パラメータＤ１１８を表す値と、ステップＳ４０４で選択された量子化パラメータセットに含まれる量子化スケーリングマトリクスを表す値とを演算することにより、新たな量子化マトリクスを生成する。
【００９９】
続いて、復号部２１２は、生成された新たな量子化マトリクスを用いて符号化ピクチャを逆量子化することにより、その符号化ピクチャを復号する（Ｓ４１２）。
【０１００】
一方、フラグが予め定められた値を有しない場合（Ｓ４０８のＮｏ）、復号部２１２は、ステップＳ４０４で選択された量子化パラメータセットに含まれる量子化マトリクスを用いて符号化ピクチャを逆量子化することにより、その符号化ピクチャを復号する（Ｓ４１４）。
【０１０１】
なお、ステップＳ４０２〜Ｓ４１４は、符号化ストリームに複数の符号化ピクチャが含まれる場合には、符号化ピクチャごとに繰り返される。
【０１０２】
図５は、本発明の実施の形態１に係る符号化方法を示すフローチャートである。
【０１０３】
まず、ストリームヘッダ書込部３０２は、複数の量子化パラメータセットを符号化ストリームのヘッダに書き込む（Ｓ５００）。具体的には、ストリームヘッダ書込部３０２は、例えば、図１に示されたシーケンスヘッダＤ１００に、量子化パラメータセット数Ｄ１０２と量子化パラメータセットとを書き込む。
【０１０４】
続いて、選択部３０４は、書き込まれた複数の量子化パラメータセットの中から少なくとも１つの量子化パラメータセットを選択する（Ｓ５０２）。そして、識別子書込部３０６は、量子化パラメータセット識別子を対象ピクチャのヘッダに書き込む（Ｓ５０４）。ここで、量子化パラメータセット識別子は、複数の量子化パラメータセットの中から選択された量子化パラメータセットを識別するためのパラメータである。
【０１０５】
なお、識別子は、複数のピクチャヘッダの中から一のピクチャヘッダを識別するためのパラメータであってもよい。この場合、量子化パラメータセットは、識別されたピクチャヘッダに関連付けられる。
【０１０６】
次に、生成部３０８は、対象ピクチャを量子化する際に新たな量子化マトリクスを使用するか否かを判定する（Ｓ５０６）。具体的には、生成部３０８は、例えば、対象ピクチャの階層予測順序に基づいて、新たな量子化マトリクスを使用するか否かを判定する。
【０１０７】
ここで、新たな量子化マトリクスを使用すると判定された場合（Ｓ５０６のＹｅｓ）、生成部３０８は、他の量子化マトリクスから新たな量子化マトリクスを生成する（Ｓ５０８）。続いて、符号化部３１０は、生成した新たな量子化マトリクスを用いて対象ピクチャを量子化することにより、その対象ピクチャを符号化する（Ｓ５１０）。さらに、符号化部３１０は、生成した新たな量子化マトリクスを用いて、ステップＳ５１０で符号化された符号化ピクチャを逆量子化することにより、その符号化ピクチャを復号する（Ｓ５１２）。
【０１０８】
一方、新たな量子化マトリクスを使用しないと判定された場合（Ｓ５０６のＮｏ）、符号化部３１０は、ステップＳ５０２で選択された量子化パラメータセットに含まれる量子化マトリクスを用いて対象ピクチャを量子化することにより、その対象ピクチャを符号化する（Ｓ５１４）。さらに、符号化部３１０は、ステップＳ５０２で選択された量子化パラメータセットに含まれる量子化マトリクスを用いて、ステップＳ５１４で符号化された符号化ピクチャを逆量子化することにより、その符号化ピクチャを復号する（Ｓ５１６）。
【０１０９】
なお、ステップＳ５０２〜Ｓ５１６は、符号化の対象となる対象ピクチャが複数存在する場合には、対象ピクチャごとに繰り返される。
【０１１０】
次に、図４に示された復号処理および図５に示された符号化処理の詳細について、図６〜図１１を用いて説明する。
【０１１１】
図６は、本発明の実施の形態１に係る復号方法において符号化ストリームのヘッダから複数の量子化パラメータセットが取得される処理の流れを示すフローチャートである。つまり、図６は、図４のステップＳ４００の処理の詳細を示す。
【０１１２】
まず、セット数解析部２０２ａは、符号化ストリームのヘッダから量子化パラメータセット数を示す値を解析する（Ｓ６００）。具体的には、セット数解析部２０２ａは、例えば、図１に示されたシーケンスヘッダＤ１００から、符号化された量子化パラメータセット数Ｄ１０２を示す値を解析する。
【０１１３】
次に、第１量子化パラメータセット解析部２０２ｂは、符号化ストリームのヘッダから１つの量子化パラメータセットを解析する（Ｓ６０２）。具体的には、第１量子化パラメータセット解析部２０２ｂは、例えば、図１に示されたシーケンスヘッダＤ１００から、符号化された１つの量子化パラメータセットを解析する。
【０１１４】
最後に、複製部２０２ｃは、解析された量子化パラメータセットの内容を、解析された値が示す量子化パラメータセット数に依存する複数の量子化パラメータセットに複製する。具体的には、複製部２０２ｃは、解析された量子化パラメータセットの内容を、解析された値が示す量子化パラメータセット数だけ第１メモリ部２０２ｄに複製する。
【０１１５】
例えば、後述する図９に示すような階層予測構造に基づく階層予測順序に従って符号化された複数の符号化ピクチャが符号化ストリームに含まれているとする。このような場合、複製部２０２ｃは、解析された量子化パラメータセットの内容を、階層予測順序に基づいて複製する。
【０１１６】
具体的には、複製部２０２ｃは、例えば、解析された量子化パラメータセットの内容を、解析された量子化パラメータセットによって復号される符号化ピクチャよりも下位の階層の符号化ピクチャを復号するための複数の量子化パラメータセットに複製する。つまり、複製部２０２ｃは、上位階層の符号化ピクチャを復号するための量子化パラメータセットの内容を、下位階層の符号化ピクチャを復号するための量子化パラメータセットに複製する。
【０１１７】
また、例えば、複製部２０２ｃは、解析された量子化パラメータセットの内容を、解析された量子化パラメータセットによって復号される符号化ピクチャと同じ階層の符号化ピクチャを復号するための複数の量子化パラメータセットに複製してもよい。つまり、複製部２０２ｃは、ある階層の符号化ピクチャを復号するための量子化パラメータセットの内容を、その階層と同じ階層の符号化ピクチャを復号するための量子化パラメータセットに複製してもよい。
【０１１８】
このように、階層予測順序に基づいて、量子化パラメータセットの内容を複数の量子化パラメータセットに複製することもできる。すなわち、階層予測順序に適した量子化パラメータセットを用いて対象ピクチャを復号することができ、画質の劣化を抑制しつつ、量子化マトリクスの符号量の増大を抑制することが可能となる。
【０１１９】
図７は、本発明の実施の形態１に係る符号化方法において符号化ストリームのヘッダに量子化パラメータセットが書き込まれる処理の流れを示すフローチャートである。つまり、図７は、図５のステップＳ５００の処理の詳細を示す。
【０１２０】
まず、セット数書込部３０２ｂは、複製すべき量子化パラメータセットの数を示す値を符号化ストリームのヘッダに書き込む（Ｓ７００）。具体的には、セット数書込部３０２ｂは、例えば、図１に示されたシーケンスヘッダＤ１００に、量子化パラメータセット数Ｄ１０２を示す値を書き込む。
【０１２１】
次に、量子化パラメータセット書込部３０２ｃは、複製に用いられる量子化パラメータセットを符号化ストリームのヘッダに書き込む（Ｓ７０２）。具体的には、量子化パラメータセット書込部３０２ｃは、例えば、図１に示されたシーケンスヘッダＤ１００に、１つの量子化パラメータセットを書き込む。
【０１２２】
最後に、複製部３０２ａは、解析された１つの量子化パラメータセットの内容を、解析された量子化パラメータセット数だけ複製する（Ｓ７０４）。つまり、複製部２０２ｃは、解析された量子化パラメータセットの内容を解析された値に依存する数だけ第１メモリ部３０２ｄに複製する。
【０１２３】
このように、符号化ストリームのヘッダから解析された量子化パラメータセットの内容が複数の量子化パラメータセットに複製される。したがって、符号化ストリームのヘッダに符号化される量子化パラメータセットの数を削減することができ、量子化マトリクスの符号量の増大を抑制することができる。
【０１２４】
図８は、本発明の実施の形態１に係る符号化方法において量子化パラメータセット識別子の値が設定される処理の流れを示すフローチャートである。
【０１２５】
図８に示すように、まず、符号化される複数のピクチャの階層予測構造が決定される（Ｓ８００）。そして、決定された階層予測構造に基づいて、各ピクチャの階層予測順序が決定される（Ｓ８０２）。最後に、決定された階層予測順序に基づいて、複数の量子化パラメータセットをそれぞれ識別するための複数の量子化パラメータセット識別子が設定される（Ｓ８０４）。そして、このように設定された複数の量子化パラメータセット識別子のうち、選択された量子化パラメータセットを識別するための識別子が、識別子書込部３０６によって、符号化ピクチャのヘッダに書き込まれる。
【０１２６】
つまり、本実施の形態では、ストリームヘッダ書込部３０２は、それぞれが階層予測順序に対応する複数の量子化パラメータセットを符号化ストリームのヘッダに書き込む。そして、選択部３０４は、対象ピクチャの階層予測順序に対応する量子化パラメータセットを、その複数の量子化パラメータセットの中から選択する。識別子書込部３０６は、そのように選択された量子化パラメータセットの識別子を符号化ピクチャのヘッダに書き込む。
【０１２７】
図９は、ピクチャの階層予測順序を説明するための図である。図９に示すように、階層予測構造とは、予測符号化において、階層的に参照されるピクチャの構造をいう。また、階層予測順序とは、階層予測構造における階層の位置を示す。上位階層とは間接的・直接的を含めて、より多くのピクチャに参照されるピクチャを指しており、図９の例では最上位の階層はイントラピクチャである。図９では、階層予測順序は、上位階層ほど大きな値を有する。上位階層ほど小さな値を有することとしても構わない。なお、本実施の形態では、より下位の階層の階層予測順序ほど、より大きな値の量子化パラメータセット識別子が割り当てられる。
【０１２８】
このように、階層予測順序に基づいて複数の量子化パラメータセット識別子が設定されることにより、符号化装置３００は、パラメータセット識別子の符号量を削減することが可能となる。また、階層予測順序に対応する量子化パラメータセットを用いて対象ピクチャが量子化されることにより、画質の劣化を抑制するとともに符号化ピクチャの符号量を削減することが可能となる。例えば、階層予測順序がより上位のピクチャほど量子化ステップ幅がより小さくなるような量子化パラメータセットを用いて、対象ピクチャが量子化されればよい。この場合、他のピクチャに及ぼす影響が大きいピクチャほど、画質の劣化を抑制することができ、他のピクチャに及ぼす影響が小さいピクチャほど、符号量を減少することができる。
【０１２９】
図１０は、本発明の実施の形態１に係る復号方法において新たな量子化マトリクスが生成される処理の流れを示すフローチャートである。つまり、図１０は、図４のステップＳ４１０の処理の詳細を示す。
【０１３０】
まず、更新部２１０ａは、符号化ストリームにおいて前に復号された量子化マトリクスを取得する（Ｓ１０００）。前に復号された量子化マトリクスは、例えば、図１に示すシーケンスヘッダＤ１００に含まれる量子化マトリクスである。また例えば、前に復号された量子化マトリクスは、直前に復号された符号化ピクチャの量子化マトリクスであってもよい。また例えば、前に復号された量子化マトリクスは、参照ピクチャの量子化マトリクスであってもよい。また例えば、図９に示す階層予測構造における同一階層又は上位階層の符号化ピクチャの量子化マトリクスであってもよい。
【０１３１】
次に、更新部２１０ａは、符号化ピクチャのヘッダから更新パラメータを解析する（Ｓ１００２）。そして、更新部２１０ａは、取得された量子化マトリクスと解析された更新パラメータとに基づいて新たな量子化マトリクスを算出する（Ｓ１００４）。具体的には、更新部２１０ａは、例えば、量子化マトリクスを表す値と更新パラメータを表す値とを加算または乗算することにより、新たな量子化マトリクスを算出する。
【０１３２】
最後に、格納部２１０ｂは、算出された新たな量子化マトリクスを第１メモリ部２０２ｄに格納する（Ｓ１００６）。
【０１３３】
図１１は、本発明の実施の形態１に係る符号化方法において新たな量子化マトリクスが生成される処理の流れを示すフローチャートである。つまり、図１１は、図５のステップＳ５０８の処理の詳細を示す。
【０１３４】
まず、算出部３０８ａは、符号化ストリームにおいて前に符号化された量子化マトリクスの中から量子化マトリクスを取得する（Ｓ１１００）。次に、更新パラメータ書込部３０８ｃは、更新パラメータを符号化ピクチャのヘッダに書き込む（Ｓ１１０２）。この更新パラメータは、例えば、算出部３０８ａによって、対象ピクチャの特徴に適応させて決定される。
【０１３５】
そして、算出部３０８ａは、取得された量子化マトリクスと書き込まれた更新パラメータとに基づいて、新たな量子化マトリクスを算出する（Ｓ１１０４）。そして、格納部３０８ｂは、算出された新たな量子化マトリクスを第１メモリ部３０２ｄに格納する（Ｓ１１０４）。
【０１３６】
このように、符号化ストリームにおいて前に復号された量子化マトリクスと、符号化ピクチャのヘッダから解析された更新パラメータとに基づいて、新たな量子化マトリクスを算出することができる。つまり、符号化ピクチャのヘッダには更新パラメータが符号化されればよいので、新たな量子化マトリクスそのものを当該符号化ピクチャのヘッダに符号化しなくてもよい。したがって、画質を向上させるために、互いに異なる量子化マトリクスを用いて各ピクチャが符号化される場合に、量子化マトリクスの符号量の増大を抑制することが可能となる。特に、各ピクチャの違いがわずかであるなどの理由により、各ピクチャの量子化マトリクスが近似している場合には、量子化マトリクスの符号量の増大をより抑制することが可能となる。
【０１３７】
以上のように、本実施の形態に係る復号装置２００によれば、符号化ピクチャを復号するための量子化パラメータセットが他の量子化パラメータセットから新たに生成される。したがって、新たな量子化マトリクスそのものを符号化ピクチャのヘッダに符号化しなくてもよい。つまり、画質を向上させるために、互いに異なる量子化マトリクスを用いて各ピクチャが量子化される場合に、エントロピー符号化によって符号化される量子化マトリクスの符号量の増大を抑制することが可能となる。
【０１３８】
また、本実施の形態に係る符号化装置３００によれば、対象ピクチャを符号化するための量子化パラメータセットが他の量子化パラメータセットから新たに生成される。したがって、新たな量子化マトリクスそのものを符号化ピクチャのヘッダに符号化しなくてもよい。つまり、画質を向上させるために、互いに異なる量子化マトリクスを用いて各ピクチャを符号化する場合に、エントロピー符号化によって符号化される量子化マトリクスの符号量の増大を抑制することが可能となる。
【０１３９】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
【０１４０】
本実施の形態では、符号化ストリームのヘッダに複数の量子化パラメータセットが符号化されている点と、予め定義された量子化マトリクスに基づいて新たな量子化マトリクスが生成される点とが、実施の形態１と主として異なる。
【０１４１】
以下に、実施の形態２について、実施の形態１と異なる点を中心に図面を参照しながら説明する。
【０１４２】
図１２は、本発明の実施の形態２に係る符号化ストリームに含まれるシーケンスヘッダの構成を示す図である。また、図１３は、本発明の実施の形態２に係る符号化ストリームに含まれるピクチャヘッダの構成を示す図である。
【０１４３】
図１２に示すように、シーケンスヘッダＤ１２００内には、まず、量子化パラメータセット数Ｄ１２０２を示す値が符号化されている。続いて、第１〜第Ｎの量子化パラメータセットを表す値が符号化されている。
【０１４４】
シーケンスヘッダＤ１２００内に符号化された各量子化パラメータセットには、複数の量子化スケーリングマトリクスまたは複数の量子化オフセットマトリクスである量子化マトリクスセットＤ１２０４が含まれている。
【０１４５】
各量子化マトリクスセットには、新たな量子化マトリクスを送信するか否かを示す第１フラグＤ１２０６と、新たな量子化マトリクスが予め定義された量子化マトリクスまたは前に算出された量子化マトリクスから修正されるか否かを示す第２フラグＤ１２０８とが存在する。なお、この第２フラグは必ずしも存在しなくてもよい。そのような場合であっても、新たな量子化マトリクスは、予め定義された量子化マトリクスまたは前に算出された量子化マトリクスから修正されることができる。
【０１４６】
そして、第１フラグＤ１２０６が新たな量子化マトリクスを送信することを示す場合には、第１フラグＤ１２０６および第２フラグＤ１２０８の後に、予め定義された量子化マトリクスまたは前に算出された量子化マトリクスを修正するための更新パラメータＤ１２１０が符号化されている。
【０１４７】
また、図１３に示すように、ピクチャヘッダＤ１３００内には、複数の量子化パラメータセットの中から一の量子化パラメータセットを識別するための量子化パラメータセット識別子Ｄ１３０２が符号化されている。続いて、選択された量子化パラメータセットが符号化されている。
【０１４８】
ピクチャヘッダＤ１３００内に符号化された、選択された量子化パラメータセットには、複数の量子化スケーリングマトリクスまたは複数の量子化オフセットマトリクスである量子化マトリクスセットＤ１３０４が含まれている。
【０１４９】
各量子化マトリクスセットには、新たな量子化マトリクスを送信するか否かを示す第１フラグＤ１３０６と、新たな量子化マトリクスが予め定義された量子化マトリクスまたは前に算出された量子化マトリクスから修正されるか否かを示す第２フラグＤ１３０８とが存在する。なお、この第２フラグは必ずしも存在しなくてもよい。そのような場合であっても、新たな量子化マトリクスは、予め定義された量子化マトリクスまたは前に算出された量子化マトリクスから修正されることができる。
【０１５０】
そして、第１フラグＤ１３０６が新たな量子化マトリクスを送信することを示す場合には、第１フラグＤ１３０６および第２フラグＤ１３０８の後に、予め定義された量子化マトリクスまたは前に算出された量子化マトリクスを修正するための更新パラメータＤ１３１０が符号化されている。
【０１５１】
次に、図１２および図１３に示すようなシーケンスヘッダおよびピクチャヘッダを含む符号化ストリームを復号する復号装置について説明する。
【０１５２】
図１４は、本発明の実施の形態２に係る復号装置の一例を示すブロック図である。なお、図１４において、図２と同様の構成要素については、同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【０１５３】
復号装置１４００は、取得部２０２と、識別子解析部２０４と、選択部２０６と、第２量子化パラメータセット解析部２０８と、生成部２１０と、復号部２１２とを備える。
【０１５４】
取得部２０２は、複数の量子化パラメータセットを符号化ストリームのヘッダ（例えば、シーケンスヘッダ）から取得する。取得部２０２は、セット数解析部１４０２ａと、第１量子化パラメータセット解析部１４０２ｂと、第１メモリ部２０２ｄとを備える。
【０１５５】
セット数解析部１４０２ａは、シ―ケンスヘッダＤ２０１から、量子化パラメータセット数Ｄ２０３を解析する。そして、セット数解析部１４０２ａは、解析した量子化パラメータセット数Ｄ２０３を第１量子化パラメータセット解析部１４０２ｂに出力する。
【０１５６】
第１量子化パラメータセット解析部１４０２ｂは、シ―ケンスヘッダＤ２０１から、複数の量子化パラメータセットＤ１４０５を解析する。そして、第１量子化パラメータセット解析部１４０２ｂは、解析した複数の量子化パラメータセットＤ１４０５を第１メモリ部２０２ｄに格納する。
【０１５７】
生成部２１０に含まれる更新部１４１０ａは、更新パラメータＤ２２１と、選択された量子化パラメータセットＤ２１９と取得し、新たな量子化パラメータセットＤ２２３を格納部２１０ｂに出力する。本実施の形態では、更新部１４１０ａは、予め定義された量子化マトリクスと、当該量子化マトリクスを更新するための更新パラメータとに基づいて、新たな量子化マトリクスを算出する。
【０１５８】
次に、図１２および図１３に示すようなシーケンスヘッダおよびピクチャヘッダを含む符号化ストリームを生成する符号化装置について説明する。
【０１５９】
図１５は、本発明の実施の形態２に係る符号化装置の一例を示すブロック図である。なお、図１５において、図３と同様の構成要素については、同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【０１６０】
符号化装置１５００は、ストリームヘッダ書込部３０２と、選択部３０４と、識別子書込部３０６と、生成部３０８と、符号化部３１０とを備える。
【０１６１】
ストリームヘッダ書込部３０２は、複数の量子化パラメータセットを符号化ストリームのヘッダに書き込む。具体的には、ストリームヘッダ書込部３０２は、セット数書込部３０２ｂと、量子化パラメータセット書込部１５０２ｃと、第１メモリ部３０２ｄとを備える。
【０１６２】
量子化パラメータセット書込部１５０２ｃは、複数の量子化パラメータセットＤ１５０１を取得する。この複数の量子化パラメータセットＤ１５０１は、セット数書込部３０２ｂによって符号化ストリームのヘッダに書き込まれる、量子化パラメータセット数を示す値に依存する。そして、量子化パラメータセット書込部１５０２ｃは、取得した複数の量子化パラメータセットＤ１５０９を符号化ストリームのヘッダに書き込む。
【０１６３】
生成部３０８に含まれる算出部１５０８ａは、選択された量子化パラメータセットＤ３２１とカスタマイズ可能な量子化パラメータ設定Ｄ３１７とを取得する。さらに、算出部１５０８ａは、予め定義された量子化マトリクスからの変化量を示す更新パラメータを算出する。そして、算出部１５０８ａは、算出した更新パラメータと予め定義された量子化マトリクスとに基づいて新たな量子化パラメータセットＤ３２３を算出する。算出部１５０８ａは、算出した更新パラメータおよび新たな量子化パラメータセットＤ３２３を格納部３０８ｂに出力する。
【０１６４】
次に、以上のように構成された復号装置１４００および符号化装置１５００の動作について説明する。なお、実施の形態１と動作が異なる部分について説明する。
【０１６５】
図１６は、本発明の実施の形態２に係る復号方法において符号化ストリームのヘッダから複数の量子化パラメータセットが取得される処理の流れを示すフローチャートである。つまり、図１６は、図４のステップＳ４００の処理の詳細を示す。
【０１６６】
まず、セット数解析部１４０２ａは、符号化ストリームのヘッダから量子化パラメータセット数を示す値を解析する（Ｓ１６００）。具体的には、セット数解析部１４０２ａは、例えば、図１２に示されたシーケンスヘッダＤ１２００から、符号化された量子化パラメータセット数Ｄ１２０２を示す値を解析する。
【０１６７】
次に、第１量子化パラメータセット解析部１４０２ｂは、符号化ストリームのヘッダから、解析された値が示す量子化パラメータセット数に依存する複数の量子化パラメータセットを解析する（Ｓ１６０２）。具体的には、第１量子化パラメータセット解析部２０２ｂは、例えば、図１２に示されたシーケンスヘッダＤ１２００から、量子化パラメータセット数Ｄ１２０２が示すＮ個の量子化パラメータセット（第１〜第Ｎ量子化パラメータセット）を解析する。
【０１６８】
図１７は、本発明の実施の形態２に係る符号化方法において符号化ストリームのヘッダに量子化パラメータセットが書き込まれる処理の流れを示すフローチャートである。つまり、図１７は、図５のステップＳ５００の処理の詳細を示す。
【０１６９】
まず、セット数書込部３０２ｂは、量子化パラメータセット数を示す値を符号化ストリームのヘッダに書き込む（Ｓ１７００）。具体的には、セット数書込部３０２ｂは、例えば、図１２に示されたシーケンスヘッダＤ１２００に、量子化パラメータセット数Ｄ１２０２を示す値を書き込む。
【０１７０】
次に、量子化パラメータセット書込部１５０２ｃは、書き込まれた量子化パラメータセット数を示す値に依存する複数の量子化パラメータセットを符号化ストリームのヘッダに書き込む（Ｓ１７０２）。具体的には、量子化パラメータセット書込部１５０２ｃは、例えば、図１２に示されたシーケンスヘッダＤ１２００に、量子化パラメータセット数Ｄ１２０２が示すＮ個の量子化パラメータセット（第１〜第Ｎ量子化パラメータセット）を書き込む。
【０１７１】
図１８は、本発明の実施の形態２に係る復号方法において新たな量子化マトリクスが生成される処理の流れを示すフローチャートである。つまり、図１８は、図４のステップＳ４１０の処理の詳細を示す。
【０１７２】
まず、更新部１４１０ａは、予め定義された量子化マトリクスを取得する（Ｓ１８００）。予め定義された量子化マトリクスは、例えば、標準規格において予め定義された量子化マトリクスである。また、予め定義された量子化マトリクスは、図９に示す階層予測構造における階層予測順序ごとに予め定義された量子化マトリクスであってもよい。
【０１７３】
次に、更新部１４１０ａは、符号化ピクチャのヘッダから更新パラメータを解析する（Ｓ１８０２）。そして、更新部１４１０ａは、取得された量子化マトリクスと解析された更新パラメータとに基づいて新たな量子化マトリクスを算出する（Ｓ１８０４）。具体的には、更新部１４１０ａは、例えば、量子化マトリクスを表す値と更新パラメータを表す値とを加算または乗算することにより、新たな量子化マトリクスを算出する。
【０１７４】
最後に、格納部２１０ｂは、算出された新たな量子化マトリクスを第１メモリ部２０２ｄに格納する（Ｓ１８０６）。
【０１７５】
図１９は、本発明の実施の形態２に係る符号化方法において新たな量子化マトリクスが生成される処理の流れを示すフローチャートである。つまり、図１９は、図５のステップＳ５０８の処理の詳細を示す。
【０１７６】
まず、算出部１５０８ａは、予め定義された量子化マトリクスを取得する（Ｓ１９００）。次に、更新パラメータ書込部３０８ｃは、更新パラメータを符号化ピクチャのヘッダに書き込む（Ｓ１９０２）。
【０１７７】
そして、算出部１５０８ａは、取得された量子化マトリクスと書き込まれた更新パラメータとに基づいて、新たな量子化マトリクスを算出する（Ｓ１９０４）。そして、格納部３０８ｂは、算出された新たな量子化マトリクスを第１メモリ部３０２ｄに格納する（Ｓ１９０４）。
【０１７８】
このように、予め定義された量子化マトリクスと、符号化ピクチャのヘッダから解析された更新パラメータとに基づいて、新たな量子化マトリクスを算出することができる。つまり、符号化ピクチャのヘッダには更新パラメータが符号化されればよいので、符号化装置１５００は、新たな量子化マトリクスそのものを当該符号化ピクチャのヘッダに符号化しなくてもよい。したがって、画質を向上させるために、互いに異なる量子化マトリクスを用いて各ピクチャを符号化する場合に、量子化マトリクスの符号量の増大を抑制することが可能となる。
【０１７９】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態では、符号化ピクチャのヘッダ内にピクチャヘッダ識別子が符号化されている点が、実施の形態１および２と異なる。
【０１８０】
図２０は、本発明の実施の形態３に係る符号化ストリームに含まれるピクチャヘッダの構成を示す図である。
【０１８１】
図２０に示すように、ピクチャヘッダＤ２０００内には、複数のピクチャヘッダの中から一のピクチャヘッダを識別するためのピクチャヘッダ識別子Ｄ２００２が符号化されている。本実施の形態では、各ピクチャヘッダは、量子化パラメータセットと関連付けられている。
【０１８２】
続いて、選択されたピクチャヘッダに関連付けられた量子化パラメータセットが符号化されている。
【０１８３】
選択されたピクチャヘッダ内に符号化された量子化パラメータセットには、複数の量子化スケーリングマトリクスまたは複数の量子化オフセットマトリクスである量子化マトリクスセットＤ２００４が含まれている。
【０１８４】
各量子化マトリクスセットには、新たな量子化マトリクスを送信するか否かを示す第１フラグＤ２００６と、新たな量子化マトリクスが予め定義された量子化マトリクスまたは前に算出された量子化マトリクスから修正されるか否かを示す第２フラグＤ２００８とが存在する。なお、この第２フラグは必ずしも存在しなくてもよい。そのような場合であっても、新たな量子化マトリクスは、予め定義された量子化マトリクスまたは前に算出された量子化マトリクスから修正されることができる。
【０１８５】
そして、第１フラグＤ２００６が新たな量子化マトリクスを送信することを示す場合には、第１フラグＤ２００６および第２フラグＤ２００８の後に、予め定義された量子化マトリクスまたは前に算出された量子化マトリクスを修正するための更新パラメータＤ２０１０が符号化されている。
【０１８６】
（実施の形態４）
上記実施の形態で示した符号化方法または復号方法の構成を実現するためのプログラムを記憶メディアに記録することにより、上記実施の形態で示した処理を独立したコンピュータシステムにおいて簡単に実施することが可能となる。記憶メディアは、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード、半導体メモリ等、プログラムを記録できるものであればよい。
【０１８７】
さらにここで、上記実施の形態で示した符号化方法および復号方法の応用例とそれを用いたシステムを説明する。
【０１８８】
図２１は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムｅｘ１００の全体構成を示す図である。通信サービスの提供エリアを所望の大きさに分割し、各セル内にそれぞれ固定無線局である基地局ｅｘ１０６〜ｅｘ１１０が設置されている。
【０１８９】
このコンテンツ供給システムｅｘ１００は、インターネットｅｘ１０１にインターネットサービスプロバイダｅｘ１０２および電話網ｅｘ１０４、および、基地局ｅｘ１０６〜ｅｘ１１０を介して、コンピュータｅｘ１１１、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）ｅｘ１１２、カメラｅｘ１１３、携帯電話ｅｘ１１４、ゲーム機ｅｘ１１５などの各機器が接続される。
【０１９０】
しかし、コンテンツ供給システムｅｘ１００は図２１のような構成に限定されず、いずれかの要素を組み合わせて接続するようにしてもよい。また、固定無線局である基地局ｅｘ１０６〜ｅｘ１１０を介さずに、各機器が電話網ｅｘ１０４に直接接続されてもよい。また、各機器が近距離無線等を介して直接相互に接続されていてもよい。
【０１９１】
カメラｅｘ１１３はデジタルビデオカメラ等の動画撮影が可能な機器であり、カメラｅｘ１１６はデジタルカメラ等の静止画撮影、動画撮影が可能な機器である。また、携帯電話ｅｘ１１４は、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）方式、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式、もしくはＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）方式、ＨＳＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ）の携帯電話機、または、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）等であり、いずれでも構わない。
【０１９２】
コンテンツ供給システムｅｘ１００では、カメラｅｘ１１３等が基地局ｅｘ１０９、電話網ｅｘ１０４を通じてストリーミングサーバｅｘ１０３に接続されることで、ライブ配信等が可能になる。ライブ配信では、ユーザがカメラｅｘ１１３を用いて撮影するコンテンツ（例えば、音楽ライブの映像等）に対して上記実施の形態で説明したように符号化処理を行い、ストリーミングサーバｅｘ１０３に送信する。一方、ストリーミングサーバｅｘ１０３は要求のあったクライアントに対して送信されたコンテンツデータをストリーム配信する。クライアントとしては、上記符号化処理されたデータを復号することが可能な、コンピュータｅｘ１１１、ＰＤＡｅｘ１１２、カメラｅｘ１１３、携帯電話ｅｘ１１４、ゲーム機ｅｘ１１５等がある。配信されたデータを受信した各機器では、受信したデータを復号処理して再生する。
【０１９３】
なお、撮影したデータの符号化処理はカメラｅｘ１１３で行っても、データの送信処理をするストリーミングサーバｅｘ１０３で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。同様に配信されたデータの復号処理はクライアントで行っても、ストリーミングサーバｅｘ１０３で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。また、カメラｅｘ１１３に限らず、カメラｅｘ１１６で撮影した静止画像および／または動画像データを、コンピュータｅｘ１１１を介してストリーミングサーバｅｘ１０３に送信してもよい。この場合の符号化処理はカメラｅｘ１１６、コンピュータｅｘ１１１、ストリーミングサーバｅｘ１０３のいずれで行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。
【０１９４】
また、これら符号化処理および復号処理は、一般的にコンピュータｅｘ１１１および各機器が有するＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）ｅｘ５００において処理する。ＬＳＩｅｘ５００は、ワンチップであっても複数チップからなる構成であってもよい。なお、画像符号化用および画像復号用のソフトウェアをコンピュータｅｘ１１１等で読み取り可能な何らかの記録メディア（ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスクなど）に組み込み、そのソフトウェアを用いて符号化処理および復号処理を行ってもよい。さらに、携帯電話ｅｘ１１４がカメラ付きである場合には、そのカメラで取得した動画データを送信してもよい。このときの動画データは携帯電話ｅｘ１１４が有するＬＳＩｅｘ５００で符号化処理されたデータである。
【０１９５】
また、ストリーミングサーバｅｘ１０３は複数のサーバまたは複数のコンピュータであって、データを分散して処理したり記録したり配信するものであってもよい。
【０１９６】
以上のようにして、コンテンツ供給システムｅｘ１００では、符号化されたデータをクライアントが受信して再生することができる。このようにコンテンツ供給システムｅｘ１００では、ユーザが送信した情報をリアルタイムでクライアントが受信して復号し、再生することができ、特別な権利または設備を有さないユーザでも個人放送を実現できる。
【０１９７】
このコンテンツ供給システムを構成する各機器の符号化、復号には上記実施の形態で示した画像符号化方法あるいは画像復号方法を用いるようにすればよい。
【０１９８】
その一例として携帯電話ｅｘ１１４について説明する。
【０１９９】
図２２は、上記実施の形態で説明した画像符号化方法と画像復号方法を用いた携帯電話ｅｘ１１４を示す図である。携帯電話ｅｘ１１４は、基地局ｅｘ１１０との間で電波を送受信するためのアンテナｅｘ６０１、ＣＣＤカメラ等の映像、静止画を撮ることが可能なカメラ部ｅｘ６０３、カメラ部ｅｘ６０３で撮影した映像、アンテナｅｘ６０１で受信した映像等が復号されたデータを表示する液晶ディスプレイ等の表示部ｅｘ６０２、操作キーｅｘ６０４群から構成される本体部、音声出力をするためのスピーカ等の音声出力部ｅｘ６０８、音声入力をするためのマイク等の音声入力部ｅｘ６０５、撮影した動画もしくは静止画のデータ、受信したメールのデータ、動画のデータもしくは静止画のデータ等、符号化されたデータまたは復号されたデータを保存するための記録メディアｅｘ６０７、携帯電話ｅｘ１１４に記録メディアｅｘ６０７を装着可能とするためのスロット部ｅｘ６０６を有している。記録メディアｅｘ６０７はＳＤカード等のプラスチックケース内に電気的に書換えおよび消去が可能な不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭの一種であるフラッシュメモリ素子を格納したものである。
【０２００】
さらに、携帯電話ｅｘ１１４について図２３を用いて説明する。携帯電話ｅｘ１１４は表示部ｅｘ６０２および操作キーｅｘ６０４を備えた本体部の各部を統括的に制御するようになされた主制御部ｅｘ７１１に対して、電源回路部ｅｘ７１０、操作入力制御部ｅｘ７０４、画像符号化部ｅｘ７１２、カメラインターフェース部ｅｘ７０３、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）制御部ｅｘ７０２、画像復号部ｅｘ７０９、多重分離部ｅｘ７０８、記録再生部ｅｘ７０７、変復調回路部ｅｘ７０６および音声処理部ｅｘ７０５が同期バスｅｘ７１３を介して互いに接続されている。
【０２０１】
電源回路部ｅｘ７１０は、ユーザの操作により終話および電源キーがオン状態にされると、バッテリパックから各部に対して電力を供給することによりカメラ付デジタル携帯電話ｅｘ１１４を動作可能な状態に起動する。
【０２０２】
携帯電話ｅｘ１１４は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等でなる主制御部ｅｘ７１１の制御に基づいて、音声通話モード時に音声入力部ｅｘ６０５で集音した音声信号を音声処理部ｅｘ７０５によってデジタル音声データに変換し、これを変復調回路部ｅｘ７０６でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部ｅｘ７０１でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナｅｘ６０１を介して送信する。また携帯電話ｅｘ１１４は、音声通話モード時にアンテナｅｘ６０１で受信した受信データを増幅して周波数変換処理およびアナログデジタル変換処理を施し、変復調回路部ｅｘ７０６でスペクトラム逆拡散処理し、音声処理部ｅｘ７０５によってアナログ音声データに変換した後、音声出力部ｅｘ６０８を介してこれを出力する。
【０２０３】
さらに、データ通信モード時に電子メールを送信する場合、本体部の操作キーｅｘ６０４の操作によって入力された電子メールのテキストデータは操作入力制御部ｅｘ７０４を介して主制御部ｅｘ７１１に送出される。主制御部ｅｘ７１１は、テキストデータを変復調回路部ｅｘ７０６でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部ｅｘ７０１でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナｅｘ６０１を介して基地局ｅｘ１１０へ送信する。
【０２０４】
データ通信モード時に画像データを送信する場合、カメラ部ｅｘ６０３で撮像された画像データを、カメラインターフェース部ｅｘ７０３を介して画像符号化部ｅｘ７１２に供給する。また、画像データを送信しない場合には、カメラ部ｅｘ６０３で撮像した画像データをカメラインターフェース部ｅｘ７０３およびＬＣＤ制御部ｅｘ７０２を介して表示部ｅｘ６０２に直接表示することも可能である。
【０２０５】
画像符号化部ｅｘ７１２は、本願発明で説明した画像符号化装置を備えた構成であり、カメラ部ｅｘ６０３から供給された画像データを上記実施の形態で示した画像符号化装置に用いた符号化方法によって圧縮符号化することにより符号化画像データに変換し、これを多重分離部ｅｘ７０８に送出する。また、このとき同時に携帯電話ｅｘ１１４は、カメラ部ｅｘ６０３で撮像中に音声入力部ｅｘ６０５で集音した音声を、音声処理部ｅｘ７０５を介してデジタルの音声データとして多重分離部ｅｘ７０８に送出する。
【０２０６】
多重分離部ｅｘ７０８は、画像符号化部ｅｘ７１２から供給された符号化画像データと音声処理部ｅｘ７０５から供給された音声データとを所定の方式で多重化し、その結果得られる多重化データを変復調回路部ｅｘ７０６でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部ｅｘ７０１でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナｅｘ６０１を介して送信する。
【０２０７】
データ通信モード時にホームページ等にリンクされた動画像ファイルのデータを受信する場合、アンテナｅｘ６０１を介して基地局ｅｘ１１０から受信した受信データを変復調回路部ｅｘ７０６でスペクトラム逆拡散処理し、その結果得られる多重化データを多重分離部ｅｘ７０８に送出する。
【０２０８】
また、アンテナｅｘ６０１を介して受信された多重化データを復号するには、多重分離部ｅｘ７０８は、多重化データを分離することにより画像データのビットストリームと音声データのビットストリームとに分け、同期バスｅｘ７１３を介して当該符号化画像データを画像復号部ｅｘ７０９に供給すると共に当該音声データを音声処理部ｅｘ７０５に供給する。
【０２０９】
次に、画像復号部ｅｘ７０９は、本願で説明した画像復号装置を備えた構成であり、画像データのビットストリームを上記実施の形態で示した符号化方法に対応した復号方法で復号することにより再生動画像データを生成し、これを、ＬＣＤ制御部ｅｘ７０２を介して表示部ｅｘ６０２に供給し、これにより、例えばホームページにリンクされた動画像ファイルに含まれる動画データが表示される。このとき同時に音声処理部ｅｘ７０５は、音声データをアナログ音声データに変換した後、これを音声出力部ｅｘ６０８に供給し、これにより、例えばホームページにリンクされた動画像ファイルに含まれる音声データが再生される。
【０２１０】
なお、上記システムの例に限られず、最近は衛星、地上波によるデジタル放送が話題となっており、図２４に示すようにデジタル放送用システムにも上記実施の形態の少なくとも画像符号化装置または画像復号装置を組み込むことができる。具体的には、放送局ｅｘ２０１では音声データ、映像データまたはそれらのデータが多重化されたビットストリームが電波を介して通信または放送衛星ｅｘ２０２に伝送される。これを受けた放送衛星ｅｘ２０２は、放送用の電波を発信し、衛星放送受信設備をもつ家庭のアンテナｅｘ２０４はこの電波を受信し、テレビ（受信機）ｅｘ３００またはセットトップボックス（ＳＴＢ）ｅｘ２１７などの装置はビットストリームを復号してこれを再生する。また、記録媒体であるＣＤおよびＤＶＤ等の記録メディアｅｘ２１５、ｅｘ２１６に記録した画像データと、音声データが多重化されたビットストリームを読み取り、復号するリーダ／レコーダｅｘ２１８にも上記実施の形態で示した画像復号装置を実装することが可能である。この場合、再生された映像信号はモニタｅｘ２１９に表示される。また、ケーブルテレビ用のケーブルｅｘ２０３または衛星／地上波放送のアンテナｅｘ２０４に接続されたセットトップボックスｅｘ２１７内に画像復号装置を実装し、これをテレビのモニタｅｘ２１９で再生する構成も考えられる。このときセットトップボックスではなく、テレビ内に画像復号装置を組み込んでも良い。また、アンテナｅｘ２０５を有する車ｅｘ２１０で、衛星ｅｘ２０２または基地局等から信号を受信し、車ｅｘ２１０が有するカーナビゲーションｅｘ２１１等の表示装置に動画を再生することも可能である。
【０２１１】
また、ＤＶＤ、ＢＤ等の記録メディアｅｘ２１５に記録した音声データ、映像データまたはそれらのデータが多重化された符号化ビットストリームを読み取り復号する、または、記録メディアｅｘ２１５に、音声データ、映像データまたはそれらのデータを符号化し、多重化データとして記録するリーダ／レコーダｅｘ２１８にも上記実施の形態で示した画像復号装置または画像符号化装置を実装することが可能である。この場合、再生された映像信号はモニタｅｘ２１９に表示される。また、符号化ビットストリームが記録された記録メディアｅｘ２１５により、他の装置およびシステム等は、映像信号を再生することができる。例えば、他の再生装置ｅｘ２１２は、符号化ビットストリームがコピーされた記録メディアｅｘ２１４を用いて、モニタｅｘ２１３に映像信号を再生することができる。
【０２１２】
また、ケーブルテレビ用のケーブルｅｘ２０３または衛星／地上波放送のアンテナｅｘ２０４に接続されたセットトップボックスｅｘ２１７内に画像復号装置を実装し、これをテレビのモニタｅｘ２１９で表示してもよい。このときセットトップボックスではなく、テレビ内に画像復号装置を組み込んでもよい。
【０２１３】
図２５は、上記実施の形態で説明した画像復号方法および画像符号化方法を用いたテレビ（受信機）ｅｘ３００を示す図である。テレビｅｘ３００は、上記放送を受信するアンテナｅｘ２０４またはケーブルｅｘ２０３等を介して映像情報のビットストリームを取得、または、出力するチューナｅｘ３０１と、受信した符号化データを復調する、または、生成された符号化データを外部に送信するために変調する変調／復調部ｅｘ３０２と、復調した映像データと音声データとを分離する、または、符号化された映像データと音声データとを多重化する多重／分離部ｅｘ３０３を備える。また、テレビｅｘ３００は、音声データ、映像データそれぞれを復号する、または、それぞれの情報を符号化する音声信号処理部ｅｘ３０４、映像信号処理部ｅｘ３０５を有する信号処理部ｅｘ３０６と、復号された音声信号を出力するスピーカｅｘ３０７、復号された映像信号を表示するディスプレイ等の表示部ｅｘ３０８を有する出力部ｅｘ３０９とを有する。さらに、テレビｅｘ３００は、ユーザ操作の入力を受け付ける操作入力部ｅｘ３１２等を有するインターフェース部ｅｘ３１７を有する。さらに、テレビｅｘ３００は、各部を統括的に制御する制御部ｅｘ３１０、各部に電力を供給する電源回路部ｅｘ３１１を有する。インターフェース部ｅｘ３１７は、操作入力部ｅｘ３１２以外に、リーダ／レコーダｅｘ２１８等の外部機器と接続されるブリッジｅｘ３１３、ＳＤカード等の記録メディアｅｘ２１６を装着可能とするためのスロット部ｅｘ３１４、ハードディスク等の外部記録メディアと接続するためのドライバｅｘ３１５、電話網と接続するモデムｅｘ３１６等を有していてもよい。なお記録メディアｅｘ２１６は、格納する不揮発性／揮発性の半導体メモリ素子により電気的に情報の記録を可能としたものである。テレビｅｘ３００の各部は同期バスを介して互いに接続されている。
【０２１４】
まず、テレビｅｘ３００がアンテナｅｘ２０４等により外部から取得したデータを復号し、再生する構成について説明する。テレビｅｘ３００は、リモートコントローラｅｘ２２０等からのユーザ操作を受け、ＣＰＵ等を有する制御部ｅｘ３１０の制御に基づいて、変調／復調部ｅｘ３０２で復調した映像データ、音声データを多重／分離部ｅｘ３０３で分離する。さらにテレビｅｘ３００は、分離した音声データを音声信号処理部ｅｘ３０４で復号し、分離した映像データを映像信号処理部ｅｘ３０５で上記実施の形態で説明した復号方法を用いて復号する。復号した音声信号、映像信号は、それぞれ出力部ｅｘ３０９から外部に向けて出力される。出力する際には、音声信号と映像信号が同期して再生するよう、バッファｅｘ３１８、ｅｘ３１９等に一旦これらの信号を蓄積するとよい。また、テレビｅｘ３００は、放送等からではなく、磁気／光ディスク、ＳＤカード等の記録メディアｅｘ２１５、ｅｘ２１６から符号化された符号化ビットストリームを読み出してもよい。次に、テレビｅｘ３００が音声信号および映像信号を符号化し、外部に送信または記録メディア等に書き込む構成について説明する。テレビｅｘ３００は、リモートコントローラｅｘ２２０等からのユーザ操作を受け、制御部ｅｘ３１０の制御に基づいて、音声信号処理部ｅｘ３０４で音声信号を符号化し、映像信号処理部ｅｘ３０５で映像信号を上記実施の形態で説明した符号化方法を用いて符号化する。符号化した音声信号、映像信号は多重／分離部ｅｘ３０３で多重化され外部に出力される。多重化する際には、音声信号と映像信号が同期するように、バッファｅｘ３２０、ｅｘ３２１等に一旦これらの信号を蓄積するとよい。なお、バッファｅｘ３１８〜ｅｘ３２１は図示しているように複数備えていてもよいし、一つ以上のバッファを共有する構成であってもよい。さらに、図示している以外に、例えば変調／復調部ｅｘ３０２と多重／分離部ｅｘ３０３との間等でもシステムのオーバフローおよびアンダーフローを避ける緩衝材としてバッファにデータを蓄積することとしてもよい。
【０２１５】
また、テレビｅｘ３００は、放送および記録メディア等から音声データおよび映像データを取得する以外に、マイクおよびカメラのＡＶ入力を受け付ける構成を備え、それらから取得したデータに対して符号化処理を行ってもよい。なお、ここではテレビｅｘ３００は、上記の符号化処理、多重化、および、外部出力ができる構成として説明したが、これらのすべての処理を行うことはできず、上記受信、復号処理、および、外部出力のうちいずれかのみが可能な構成であってもよい。
【０２１６】
また、リーダ／レコーダｅｘ２１８で記録メディアから符号化ビットストリームを読み出す、または、書き込む場合には、上記復号処理または符号化処理はテレビｅｘ３００およびリーダ／レコーダｅｘ２１８のうちいずれかで行ってもよいし、テレビｅｘ３００とリーダ／レコーダｅｘ２１８とが互いに分担して行ってもよい。
【０２１７】
一例として、光ディスクからデータの読み込みまたは書き込みをする場合の情報再生／記録部ｅｘ４００の構成を図２６に示す。情報再生／記録部ｅｘ４００は、以下に説明する要素ｅｘ４０１〜ｅｘ４０７を備える。光ヘッドｅｘ４０１は、光ディスクである記録メディアｅｘ２１５の記録面にレーザスポットを照射して情報を書き込み、記録メディアｅｘ２１５の記録面からの反射光を検出して情報を読み込む。変調記録部ｅｘ４０２は、光ヘッドｅｘ４０１に内蔵された半導体レーザを電気的に駆動し記録データに応じてレーザ光の変調を行う。再生復調部ｅｘ４０３は、光ヘッドｅｘ４０１に内蔵されたフォトディテクタにより記録面からの反射光を電気的に検出した再生信号を増幅し、記録メディアｅｘ２１５に記録された信号成分を分離して復調し、必要な情報を再生する。バッファｅｘ４０４は、記録メディアｅｘ２１５に記録するための情報および記録メディアｅｘ２１５から再生した情報を一時的に保持する。ディスクモータｅｘ４０５は記録メディアｅｘ２１５を回転させる。サーボ制御部ｅｘ４０６は、ディスクモータｅｘ４０５の回転駆動を制御しながら光ヘッドｅｘ４０１を所定の情報トラックに移動させ、レーザスポットの追従処理を行う。システム制御部ｅｘ４０７は、情報再生／記録部ｅｘ４００全体の制御を行う。上記の読み出しおよび書き込みの処理は、システム制御部ｅｘ４０７が、バッファｅｘ４０４に保持された各種情報を利用し、また必要に応じて新たな情報の生成および追加を行うと共に、変調記録部ｅｘ４０２、再生復調部ｅｘ４０３およびサーボ制御部ｅｘ４０６を協調動作させながら、光ヘッドｅｘ４０１を通して、情報の記録再生を行うことにより実現される。システム制御部ｅｘ４０７は、例えばマイクロプロセッサで構成され、読み出し書き込みのプログラムを実行することでそれらの処理を実行する。
【０２１８】
以上では、光ヘッドｅｘ４０１はレーザスポットを照射するとして説明したが、近接場光を用いてより高密度な記録を行う構成であってもよい。
【０２１９】
図２７に光ディスクである記録メディアｅｘ２１５の模式図を示す。記録メディアｅｘ２１５の記録面には案内溝（グルーブ）がスパイラル状に形成され、情報トラックｅｘ２３０には、あらかじめグルーブの形状の変化によってディスク上の絶対位置を示す番地情報が記録されている。この番地情報はデータを記録する単位である記録ブロックｅｘ２３１の位置を特定するための情報を含み、記録および再生を行う装置は、情報トラックｅｘ２３０を再生し番地情報を読み取ることで記録ブロックを特定することができる。また、記録メディアｅｘ２１５は、データ記録領域ｅｘ２３３、内周領域ｅｘ２３２、外周領域ｅｘ２３４を含んでいる。ユーザデータを記録するために用いる領域がデータ記録領域ｅｘ２３３であり、データ記録領域ｅｘ２３３の内周または外周に配置されている内周領域ｅｘ２３２と外周領域ｅｘ２３４は、ユーザデータの記録以外の特定用途に用いられる。情報再生／記録部ｅｘ４００は、このような記録メディアｅｘ２１５のデータ記録領域ｅｘ２３３に対して、符号化された音声データ、映像データまたはそれらのデータを多重化した符号化データの読み書きを行う。
【０２２０】
以上では、１層のＤＶＤ、ＢＤ等の光ディスクを例に挙げ説明したが、これらに限ったものではなく、多層構造であって表面以外にも記録可能な光ディスクであってもよい。また、ディスクの同じ場所にさまざまな異なる波長の色の光を用いて情報を記録したり、さまざまな角度から異なる情報の層を記録したりするなど、多次元的な記録／再生を行う構造の光ディスクであってもよい。
【０２２１】
また、デジタル放送用システムｅｘ２００において、アンテナｅｘ２０５を有する車ｅｘ２１０で衛星ｅｘ２０２等からデータを受信し、車ｅｘ２１０が有するカーナビゲーションｅｘ２１１等の表示装置に動画を再生することも可能である。なお、カーナビゲーションｅｘ２１１の構成は例えば図２５に示す構成のうち、ＧＰＳ受信部を加えた構成が考えられ、同様なことがコンピュータｅｘ１１１および携帯電話ｅｘ１１４等でも考えられる。また、上記携帯電話ｅｘ１１４等の端末は、テレビｅｘ３００と同様に、符号化器および復号器を両方持つ送受信型端末の他に、符号化器のみの送信端末、復号器のみの受信端末という３通りの実装形式が考えられる。
【０２２２】
このように、上記実施の形態で示した画像符号化方法あるいは画像復号方法を上述したいずれの機器およびシステムに用いることは可能であり、そうすることで、上記実施の形態で説明した効果を得ることができる。
【０２２３】
また、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形または修正が可能である。
【０２２４】
（実施の形態５）
上記各実施の形態で示した画像符号化方法および装置、画像復号方法および装置は、典型的には集積回路であるＬＳＩで実現される。一例として、図２８に１チップ化されたＬＳＩｅｘ５００の構成を示す。ＬＳＩｅｘ５００は、以下に説明する要素ｅｘ５０１〜ｅｘ５０９を備え、各要素はバスｅｘ５１０を介して接続している。電源回路部ｅｘ５０５は電源がオン状態の場合に各部に対して電力を供給することで動作可能な状態に起動する。
【０２２５】
例えば符号化処理を行う場合には、ＬＳＩｅｘ５００は、ＣＰＵｅｘ５０２、メモリコントローラｅｘ５０３およびストリームコントローラｅｘ５０４等を有する制御部ｅｘ５０１の制御に基づいて、ＡＶ  Ｉ／Ｏｅｘ５０９によりマイクｅｘ１１７およびカメラｅｘ１１３等からＡＶ信号の入力を受け付ける。入力されたＡＶ信号は、一旦ＳＤＲＡＭ等の外部のメモリｅｘ５１１に蓄積される。制御部ｅｘ５０１の制御に基づいて、蓄積したデータは、処理量および処理速度に応じて適宜複数回に分けるなどされ、信号処理部ｅｘ５０７に送られる。信号処理部ｅｘ５０７は、音声信号の符号化および／または映像信号の符号化を行う。ここで映像信号の符号化処理は、上記実施の形態で説明した符号化処理である。信号処理部ｅｘ５０７ではさらに、場合により符号化された音声データと符号化された映像データを多重化するなどの処理を行い、ストリームＩ／Ｏｅｘ５０６から外部に出力する。この出力されたビットストリームは、基地局ｅｘ１０７に向けて送信されたり、または、記録メディアｅｘ２１５に書き込まれたりする。なお、多重化する際には同期するよう、一旦バッファｅｘ５０８にデータを蓄積するとよい。
【０２２６】
また、例えば復号処理を行う場合には、ＬＳＩｅｘ５００は、制御部ｅｘ５０１の制御に基づいて、ストリームＩ／Ｏｅｘ５０６によって基地局ｅｘ１０７を介して得た符号化データ、または、記録メディアｅｘ２１５から読み出して得た符号化データを一旦メモリｅｘ５１１等に蓄積する。制御部ｅｘ５０１の制御に基づいて、蓄積したデータは、処理量および処理速度に応じて適宜複数回に分けるなどされ信号処理部ｅｘ５０７に送られる。信号処理部ｅｘ５０７は、音声データの復号および／または映像データの復号を行う。ここで映像信号の復号処理は、上記実施の形態で説明した復号処理である。さらに、場合により復号された音声信号と復号された映像信号を同期して再生できるようそれぞれの信号を一旦バッファｅｘ５０８等に蓄積するとよい。復号された出力信号は、メモリｅｘ５１１等を適宜介しながら、携帯電話ｅｘ１１４、ゲーム機ｅｘ１１５およびテレビｅｘ３００等の各出力部から出力される。
【０２２７】
なお、上記では、メモリｅｘ５１１がＬＳＩｅｘ５００の外部の構成として説明したが、ＬＳＩｅｘ５００の内部に含まれる構成であってもよい。バッファｅｘ５０８も一つに限ったものではなく、複数のバッファを備えていてもよい。また、ＬＳＩｅｘ５００は１チップ化されてもよいし、複数チップ化されてもよい。
【０２２８】
なお、ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【０２２９】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ、または、ＬＳＩ内部の回路セルの接続および設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【０２３０】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
【０２３１】
以上、本発明に係る符号化方法、符号化装置、復号方法および復号装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を当該実施の形態に施した形態、および、異なる実施の形態における構成要素およびステップ等を組み合わせて構築される別の形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０２３２】
本発明に係る復号方法および符号化方法は、例えば、テレビ、デジタルビデオレコーダー、カーナビゲーション、携帯電話、デジタルカメラ、または、デジタルビデオカメラ等に利用可能である。
【符号の説明】
【０２３３】
２００、１４００  復号装置
２０２  取得部
２０２ａ、１４０２ａ  セット数解析部
２０２ｂ、１４０２ｂ、２０８  量子化パラメータセット解析部
２０２ｃ、３０２ａ  複製部
２０２ｄ、３０２ｄ  第１メモリ部
２０４  識別子解析部
２０６、３０４  選択部
２１０、３０８  生成部
２１０ａ、１４１０ａ  更新部
２１０ｂ、３０８ｂ  格納部
２１２  復号部
２１２ａ、３１０ｄ  逆量子化部
２１２ｂ、３１０ｅ  逆変換部
２１２ｃ  サンプル再構築部
２１２ｄ、３１０ｇ  第２メモリ部
２１２ｅ、３１０ｆ  サンプル予測部
３００、１５００  符号化装置
３０２  ストリームヘッダ書込部
３０２ｂ  セット数書込部
３０２ｃ、１５０２ｃ  量子化パラメータセット書込部
３０６  識別子書込部
３０８ａ、１５０８ａ  算出部
３０８ｃ  更新パラメータ書込部
３１０    符号化部
３１０ａ  減算部
３１０ｂ  変換部
３１０ｃ  量子化部
３１０ｈ  加算部
ｅｘ１００  コンテンツ供給システム
ｅｘ１０１  インターネット
ｅｘ１０２  インターネットサービスプロバイダ
ｅｘ１０３  ストリーミングサーバ
ｅｘ１０４  電話網
ｅｘ１０６、ｅｘ１０７、ｅｘ１０８、ｅｘ１０９、ｅｘ１１０  基地局
ｅｘ１１１  コンピュータ
ｅｘ１１２  ＰＤＡ
ｅｘ１１３、ｅｘ１１６  カメラ
ｅｘ１１４  カメラ付デジタル携帯電話（携帯電話）
ｅｘ１１５  ゲーム機
ｅｘ１１７  マイク
ｅｘ２００  デジタル放送用システム
ｅｘ２０１  放送局
ｅｘ２０２  放送衛星（衛星）
ｅｘ２０３  ケーブル
ｅｘ２０４、ｅｘ２０５、ｅｘ６０１  アンテナ
ｅｘ２１０  車
ｅｘ２１１  カーナビゲーション（カーナビ）
ｅｘ２１２  再生装置
ｅｘ２１３、ｅｘ２１９  モニタ
ｅｘ２１４、ｅｘ２１５、ｅｘ２１６、ｅｘ６０７  記録メディア
ｅｘ２１７  セットトップボックス（ＳＴＢ）
ｅｘ２１８  リーダ／レコーダ
ｅｘ２２０  リモートコントローラ
ｅｘ２３０  情報トラック
ｅｘ２３１  記録ブロック
ｅｘ２３２  内周領域
ｅｘ２３３  データ記録領域
ｅｘ２３４  外周領域
ｅｘ３００  テレビ
ｅｘ３０１  チューナ
ｅｘ３０２  変調／復調部
ｅｘ３０３  多重／分離部
ｅｘ３０４  音声信号処理部
ｅｘ３０５  映像信号処理部
ｅｘ３０６、ｅｘ５０７  信号処理部
ｅｘ３０７  スピーカ
ｅｘ３０８、ｅｘ６０２  表示部
ｅｘ３０９  出力部
ｅｘ３１０、ｅｘ５０１  制御部
ｅｘ３１１、ｅｘ５０５、ｅｘ７１０  電源回路部
ｅｘ３１２  操作入力部
ｘ３１３  ブリッジ
ｅｘ３１４、ｅｘ６０６  スロット部
ｅｘ３１５  ドライバ
ｅｘ３１６  モデム
ｅｘ３１７  インターフェース部
ｅｘ３１８、ｅｘ３１９、ｅｘ３２０、ｅｘ３２１、ｅｘ４０４、ｅｘ５０８  バッファ
ｅｘ４００  情報再生／記録部
ｅｘ４０１  光ヘッド
ｅｘ４０２  変調記録部
ｅｘ４０３  再生復調部
ｅｘ４０５  ディスクモータ
ｅｘ４０６  サーボ制御部
ｅｘ４０７  システム制御部
ｅｘ５００  ＬＳＩ
ｅｘ５０２  ＣＰＵ
ｅｘ５０３  メモリコントローラ
ｅｘ５０４  ストリームコントローラ
ｅｘ５０６  ストリームＩ／Ｏ
ｅｘ５０９  ＡＶ  Ｉ／Ｏ
ｅｘ５１０  バス
ｅｘ６０３  カメラ部
ｅｘ６０４  操作キー
ｅｘ６０５  音声入力部
ｅｘ６０８  音声出力部
ｅｘ７０１  送受信回路部
ｅｘ７０２  ＬＣＤ制御部
ｅｘ７０３  カメラインターフェース部（カメラＩ／Ｆ部）
ｅｘ７０４  操作入力制御部
ｅｘ７０５  音声処理部
ｅｘ７０６  変復調回路部
ｅｘ７０７  記録再生部
ｅｘ７０８  多重分離部
ｅｘ７０９  画像復号部
ｅｘ７１１  主制御部
ｅｘ７１２  画像符号化部
ｅｘ７１３  同期バス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【国際調査報告】
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